Optisk forsterkerserie: Introduksjon til halvleder optisk forsterker

Optisk forsterkerSerier: Introduksjon til halvleder optisk forsterker

Halvleder optisk forsterker(SOA) er en optisk forsterker basert på halvlederforsterkningsmedier. Det er egentlig som en fiber koblet halvlederlaserrør, med endespeilet erstattet av en anti -reflekterende film; Vippede bølgeledere kan brukes til å redusere sluttrefleksjonen ytterligere. Signallys overføres vanligvis gjennom en halvleder en-modus bølgeleder, med en lateral dimensjon på 1-2 μ m og en lengde på omtrent 0,5-2mm. Bølgeledermodus overlapper betydelig med det aktive (forsterknings) regionen, som pumpes av strøm. Injeksjonsstrøm genererer en viss bæretetthet i ledningsbåndet, noe som gir mulighet for optiske overganger fra ledningsbåndet til valensbåndet. Maksimal forsterkning oppstår ved fotonenergier litt over båndgapenergien.

Arbeidsprinsipp for halvleder optisk forsterker
Halvleder optiske forsterkere (SOA) Amplifiser hendelsessignaler gjennom stimulert utslipp, og deres mekanisme er den samme som for halvlederlasere.SOA optisk forsterkerer bare en halvlederlaser uten tilbakemelding, og kjernen er å oppnå optisk forsterkning ved å reversere antall partikler når halvlederoptisk forsterker er optisk eller elektrisk pumpet.
Typer avSOA halvleder optisk forsterker
I følge rollen som SOA har spilt i kundesystemer, kan de deles inn i fire kategorier: seriell, booster, bytte SOA og forforsterker.
1. Direkte innsetting: Høyere forsterkning, moderat PSAT; Nedre NF og lavere PDG, vanligvis assosiert med Polarization Independent SOA ·
2. Forbedring: Høyere PSAT, lavere forsterkning, vanligvis avhengig av polarisering;
3. SWITCH: Høyere utryddelsesforhold og raskere stigning/falltid;
4. Forhåndsforsterker: Egnet for lengre overføringsavstander, lavere NF og høyere forsterkning.
Fordeler med SOA halvleder optisk forsterker
Den optiske forsterkningen som er gitt av SOA i båndbredden er relativt uavhengig av bølgelengden til det optiske signalet.
Injiser strøm som et amplifisert pumpesignal, i stedet for optisk pumping.
På grunn av sin kompakte størrelse kan SOA integreres med flere bølgeleder fotoniske enheter på et enkelt plan underlag.
4. De bruker samme teknologi som diodelasere.
SOA kan operere i kommunikasjonsspektrale bånd på 1300 nm og 1550 nm, med en bredere båndbredde (opptil 100 nm).
6. De kan konfigureres og integreres til å tjene som forforsterkere ved den optiske mottakerenden.
SOA kan brukes som en enkel logikkport i WDM -optiske nettverk.

Begrensninger av SOA halvleder optisk forsterker
SOA kan gi output Optisk kraft på opptil titalls milliwatt (MW), som vanligvis er tilstrekkelig for enkeltkanals drift i fiberoptiske kommunikasjonslenker. Imidlertid kan WDM -systemer kreve opptil flere MW strøm per kanal.
2. På grunn av kobling av optiske inpostfibre inn og ut av SOA -integrerte brikker som ofte forårsaker signaltap, må SOA gi ytterligere optisk forsterkning for å minimere virkningen av dette tapet på inngangs-/utgangsaspektene av det aktive området.
SOA er svært følsom for polarisering av optiske inngangssignaler.
4. De genererer høyere nivåer av støy i aktive medier enn fiberforsterkere.
Hvis flere optiske kanaler forsterkes etter behov i WDM -applikasjoner, vil SOA forårsake alvorlig kryss.