Optisk förstärkareSerie: Introduktion till halvledaroptisk förstärkare
Halvledaroptisk förstärkare(SOA) är en optisk förstärkare baserad på halvledarförstärkningsmedia. Det är i huvudsak som ett fiberkopplat halvledarslaserrör, med ändspegeln ersatt av en anti -reflekterande film; Tiltade vågledare kan användas för att ytterligare minska reflektiviteten i slutet. Signallampa överförs vanligtvis genom en halvledar-en-läge vågledare, med en lateral dimension av 1-2 μm och en längd på cirka 0,5-2 mm. Vågledarläget överlappar signifikant med den aktiva (amplifiering) regionen, som pumpas av ström. Injicera ström genererar en viss bärartäthet i ledningsbandet, vilket möjliggör optiska övergångar från ledningsbandet till valensbandet. Den maximala förstärkningen sker vid fotonenergier något över bandgapenergin.
Arbetsprincip för halvledaroptisk förstärkare
Halvledaroptiska förstärkare (Soa) Amplifiera infallande ljussignaler genom stimulerad emission, och deras mekanism är densamma som för halvledarlasrar.SOA -optisk förstärkareär bara en halvledarlaser utan återkoppling, och dess kärna är att få optisk förstärkning genom att vända antalet partiklar när halvledarens optiska förstärkare är optiskt eller elektriskt pumpat.
Typer avSOA Semiconductor Optical Amplifier
Enligt den roll som SOA spelar i kundsystem kan de delas in i fyra kategorier: serie, booster, växling SOA och förförstärkare.
1. Direkt insättning: högre förstärkning, måttlig PSAT; Lägre NF och lägre PDG, vanligtvis associerad med polarisationsoberoende SOA ·
2. Förstärkare: högre PSAT, lägre förstärkning, vanligtvis beroende av polarisering;
3. Switch: Högre utrotningsförhållande och snabbare stigning/hösttid;
4. Förförstärkare: Lämplig för längre transmissionsavstånd, lägre NF och högre förstärkning.
Fördelar med SOA -halvledaroptisk förstärkare
Den optiska förstärkningen som tillhandahålls av SOA inom bandbredden är relativt oberoende av våglängden för den optiska infallande signalen.
Injicera ström som en förstärkt pumpsignal, snarare än optisk pumpning.
På grund av sin kompakta storlek kan SOA integreras med flera vågledarfotoniska enheter på ett enda plan underlag.
4. De använder samma teknik som diodlasrar.
SOA kan arbeta i kommunikationsspektrala band på 1300 nm och 1550 nm, med en bredare bandbredd (upp till 100 nm).
6. De kan konfigureras och integreras för att fungera som förförstärkare vid det optiska mottagarens slut.
SOA kan användas som en enkel logikport i WDM -optiska nätverk.
Begränsningar av SOA -halvledaroptisk förstärkare
SOA kan tillhandahålla utgångsoptisk kraft på upp till tiotals Milliwatts (MW), vilket vanligtvis är tillräckligt för enskilda kanaldrift i fiberoptiska kommunikationslänkar. WDM -system kan emellertid kräva upp till flera MW effekt per kanal.
2. På grund av kopplingen av inmatning av optiska fibrer i och ut ur SOA -integrerade chips som ofta orsakar signalförlust måste SOA ge ytterligare optisk förstärkning för att minimera effekterna av denna förlust på ingångs-/utgångsaspekterna i det aktiva området.
SOA är mycket känslig för polariseringen av inmatningsoptiska signaler.
4. De genererar högre nivåer av brus i aktivt media än fiberförstärkare.
Om flera optiska kanaler förstärks efter behov i WDM -applikationer kommer SOA att orsaka allvarlig övergång.
Posttid: feb-24-2025