Optische versterkerSerie: Inleiding tot optische versterker van halfgeleider
Halfgeleider optische versterker(SOA) is een optische versterker op basis van halfgeleiderversterkingsmedia. Het is in wezen als een vezel gekoppelde halfgeleider laserbuis, met de eindspiegel vervangen door een anti -reflecterende film; Kantelgolfgeleiders kunnen worden gebruikt om de eindreflectiviteit verder te verminderen. Signaallicht wordt meestal overgedragen door een halfgeleider met één modus golfgeleider, met een laterale afmeting van 1-2 μm en een lengte van ongeveer 0,5-2 mm. De golfgeleider -modus overlapt aanzienlijk met het actieve (versterking) gebied, dat door stroom wordt gepompt. Het injecteren van stroom genereert een bepaalde draagdichtheid in de geleidingsband, waardoor optische overgangen van de geleidingsband naar de valentieband mogelijk zijn. De maximale versterking treedt op bij fotonenergieën iets boven de bandgap -energie.
Werkprincipe van de optische versterker van de halfgeleider
Semiconductor optische versterkers (Soa) Versterk invallende lichtsignalen door gestimuleerde emissie en hun mechanisme is hetzelfde als dat van halfgeleiderlasers.SOA optische versterkeris slechts een halfgeleiderlaser zonder feedback, en de kern ervan is om optische versterking te verkrijgen door het aantal deeltjes om te keren wanneer de optische versterker van het halfgeleider optisch of elektrisch wordt gepompt.
SoortenSOA halfgeleider optische versterker
Volgens de rol van SOA in klantensystemen kunnen ze worden onderverdeeld in vier categorieën: serien, booster, schakelen SOA en voorversterker.
1. Directe invoeging: hogere winst, matige PSAT; Lagere NF en lagere PDG, meestal geassocieerd met polarisatie -onafhankelijke SOA ·
2. Enhancer: hogere PSAT, lagere winst, meestal afhankelijk van polarisatie;
3. Switch: hogere uitsterven verhouding en snellere stijging/valtijd;
4. Pre -versterker: geschikt voor langere transmissie -afstanden, lagere NF en hogere versterking.
Voordelen van SOA Semiconductor optische versterker
De optische versterking van SOA binnen de bandbreedte is relatief onafhankelijk van de golflengte van het invallende optische signaal.
Injecteer stroom als een versterkt pompsignaal, in plaats van optisch pompen.
Vanwege de compacte grootte kan SOA worden geïntegreerd met meerdere golfgeleider fotonische apparaten op een enkel vlakke substraat.
4. Ze gebruiken dezelfde technologie als diode lasers.
SOA kan werken in de communicatiespectrale banden van 1300 nm en 1550 nm, met een bredere bandbreedte (tot 100 nm).
6. Ze kunnen worden geconfigureerd en geïntegreerd om te dienen als voorversterkers aan het einde van de optische ontvanger.
SOA kan worden gebruikt als een eenvoudige logische poort in WDM -optische netwerken.
Beperkingen van SOA Semiconductor Optische versterker
SOA kan een optisch vermogen van de uitgang van maximaal tientallen milliwatt (MW) opleveren, wat meestal voldoende is voor werking van een enkele kanaal in glasvezelcommunicatieverbindingen. WDM -systemen kunnen echter tot meerdere MW van stroom per kanaal vereisen.
2. Vanwege de koppeling van input optische vezels in en uit SOA -geïntegreerde chips die vaak signaalverlies veroorzaken, moet SOA extra optische versterking opleveren om de impact van dit verlies op de input/uitgang aspecten van het actieve gebied te minimaliseren.
SOA is zeer gevoelig voor de polarisatie van optische signalen van invoer.
4. Ze genereren hogere niveaus van ruis in actieve media dan vezelversterkers.
Als meerdere optische kanalen worden versterkt indien nodig in WDM -toepassingen, zal SOA ernstige overspraak veroorzaken.
Posttijd: 24-2025