Optisk forstærkerSerie: Introduktion til halvlederoptisk forstærker
Halvleder optisk forstærker(SOA) er en optisk forstærker baseret på halvlederforstærkningsmedier. Det er i det væsentlige som en fiber koblet halvlederlaserrør, med slutspejlet erstattet af en anti -reflekterende film; Vippede bølgeledere kan bruges til yderligere at reducere slutreflektiviteten. Signallys overføres normalt gennem en halvleder-en-mode-bølgeleder med en lateral dimension på 1-2 μ m og en længde på ca. 0,5-2 mm. Bølgeledertilstand overlapper markant med den aktive (amplifikation) region, som pumpes med strøm. Injektion af strøm genererer en bestemt bæretæthed i ledningsbåndet, hvilket giver mulighed for optiske overgange fra ledningsbåndet til valensbåndet. Den maksimale forstærkning forekommer ved fotonenergier lidt over båndgapenergien.
Arbejdsprincippet om halvlederoptisk forstærker
Halvleder optiske forstærkere (SOA) Amplify hændelseslyssignaler gennem stimuleret emission, og deres mekanisme er den samme som for halvlederlasere.SOA optisk forstærkerer bare en halvlederlaser uden feedback, og dens kerne er at opnå optisk gevinst ved at vende antallet af partikler, når halvlederoptisk forstærker optisk eller elektrisk pumpes.
Typer afSOA halvlederoptisk forstærker
I henhold til den rolle, som SOA har spillet i kundesystemer, kan de opdeles i fire kategorier: seriel, booster, skifte SOA og forforstærker.
1. direkte indsættelse: højere gevinst, moderat PSAT; Nedre NF og lavere PDG, normalt forbundet med polariseringsuafhængig SOA ·
2. Enhancer: Højere PSAT, lavere forstærkning, normalt afhængig af polarisering;
3. Skift: Højere udryddelsesforhold og hurtigere stigning/faldtid;
4. Preforstærker: Velegnet til længere transmissionsafstande, lavere NF og højere gevinst.
Fordele ved SOA halvlederoptisk forstærker
Den optiske gevinst, der leveres af SOA inden for båndbredden, er relativt uafhængig af bølgelængden af det optiske signal om hændelsen.
Injektionsstrøm som et amplificeret pumpesignal snarere end optisk pumpning.
På grund af sin kompakte størrelse kan SOA integreres med flere bølgelederfotoniske enheder på et enkelt plant underlag.
4. De bruger den samme teknologi som diodelasere.
SOA kan fungere i kommunikationsspektrale bånd på 1300 nm og 1550 nm med en bredere båndbredde (op til 100 nm).
6. De kan konfigureres og integreres til at fungere som forforstærkere i den optiske modtagerens ende.
SOA kan bruges som en simpel logikport i WDM -optiske netværk.
Begrænsninger af SOA halvlederoptisk forstærker
SOA kan give output optisk kraft på op til titusinder af milliwatt (MW), som typisk er tilstrækkelig til enkeltkanaldrift i fiberoptiske kommunikationsforbindelser. Imidlertid kan WDM -systemer kræve op til flere MW strøm pr. Kanal.
2. På grund af koblingen af indgangsoptiske fibre ind og ud af SOA -integrerede chips, der ofte forårsager signaltab, skal SOA give yderligere optisk gevinst for at minimere virkningen af dette tab på input/output -aspekterne af den aktive region.
SOA er yderst følsom over for polarisering af indgangsoptiske signaler.
4. De genererer højere niveauer af støj i aktive medier end fiberforstærkere.
Hvis flere optiske kanaler forstærkes efter behov i WDM -applikationer, vil SOA forårsage alvorlig krydstale.
Posttid: Feb-24-2025