Серия оптических усилителей: введение в полупроводниковой оптический усилитель

Оптический усилительСерия: Введение в оптический усилитель полупроводникового усилия

Полупроводник оптический усилитель(SOA) - это оптический усилитель, основанный на полупроводниковых средах. По сути, это как волокно, связанная с полупроводниковой лазерной трубкой, с конечным зеркалом, замененным антиотражающей пленкой; Наклонные волноводы можно использовать для дальнейшего снижения конечной отражательной способности. Сигнальный свет обычно передается через одномодовой волновойгид с полупроводником, с боковым размером 1-2 мкм и длиной приблизительно 0,5-2 мм. Режим волновода значительно перекрывается с активной (амплификационной) областью, которая накачивается током. Внедрение тока генерирует определенную плотность носителей в полосе проводимости, что позволяет оптические переходы от полосы проводимости в валентную полосу. Максимальное усиление происходит в фотонах энергии, немного выше энергии полос.

Рабочий принцип полупроводникового оптического усилителя
Полупроводниковые оптические усилители (SOA) усиливают падающие сигналы света посредством стимулированного излучения, и их механизм такой же, как у полупроводниковых лазеров.SOA оптический усилительявляется лишь полупроводниковым лазером без обратной связи, и его ядро ​​состоит в том, чтобы получить оптическое усиление путем отмены количества частиц, когда полупроводниковый оптический усилитель оптически или электрически накачивается.
ТипыSOA полупроводник оптический усилитель
Согласно роли, которую играет SOA в системах клиентов, их можно разделить на четыре категории: серийный, бустер, переключение SOA и предусилитель.
1. Прямая вставка: более высокое усиление, умеренный PSAT; Нижний NF и нижний PDG, обычно связанный с независимым поляризацией SOA ·
2. Enhancer: более высокий PSAT, более низкое усиление, обычно зависит от поляризации;
3. Переключение: более высокий коэффициент вымирания и более быстрое время роста/падения;
4. Предварительный усилитель: подходит для более длинных расстояний передачи, более низкого NF и более высокого усиления.
Преимущества SOA полупроводникового оптического усилителя
Оптическое усиление, обеспечиваемое SOA в рамках полосы пропускания, относительно не зависит от длины волны падающего оптического сигнала.
Включите ток в виде усиленного сигнала насоса, а не оптической накачки.
Из -за своего компактного размера SOA может быть интегрирована с несколькими волноводными фотонными устройствами на одном плоском субстрате.
4. Они используют ту же технологию, что и диодные лазеры.
SOA может работать в спектральных полосах связи 1300 нм и 1550 нм с более широкой пропускной способностью (до 100 нм).
6. Они могут быть настроены и интегрированы, чтобы служить предусилителями в конце оптического приемника.
SOA может использоваться в качестве простого логического затвора в оптических сетях WDM.

Ограничения SOA полупроводникового оптического усилителя
SOA может обеспечить выходную оптическую мощность до десятков Milliwatts (MW), что, как правило, достаточна для одного канала в оптоволоконных связях. Однако для систем WDM может потребоваться до нескольких МВт мощности на канал.
2. Из -за связи входных оптических волокон с и из них из интегрированных чипов SOA, часто вызывая потерю сигнала, SOA должен обеспечить дополнительное оптическое усиление, чтобы минимизировать влияние этого потери на входные/выходные аспекты активной области.
SOA очень чувствителен к поляризации входных оптических сигналов.
4. Они генерируют более высокие уровни шума в активной среде, чем усилители волокна.
Если несколько оптических каналов усиливаются по мере необходимости в приложениях WDM, SOA вызовет серьезные перекрестные помехи.