광 증폭기 시리즈 : 반도체 광학 증폭기 소개

광학 증폭기시리즈 : 반도체 광학 증폭기 소개

반도체 광학 증폭기(SOA)는 반도체 게인 매체를 기반으로 한 광학 증폭기입니다. 그것은 본질적으로 섬유 결합 반도체 레이저 튜브와 같으며, 엔드 미러는 반사 필름으로 대체된다; 기울어 진 도파관을 사용하여 최종 반사율을 더욱 줄일 수 있습니다. 신호 표시등은 일반적으로 반도체 단일 모드 도파관을 통해 전송되며, 측면 치수는 1-2 μm이고 길이는 약 0.5-2mm입니다. 도파관 모드는 전류에 의해 펌핑되는 활성 (증폭) 영역과 크게 겹칩니다. 전류를 주입하면 전도 대역에서 특정 캐리어 밀도가 생성되어 전도 대역에서 원자가 대역으로의 광학 전이가 가능합니다. 최대 이득은 밴드 갭 에너지보다 약간 높은 광자 에너지에서 발생합니다.

반도체 광학 증폭기의 작동 원리
반도체 광학 증폭기 (소아) 자극 된 방출을 통해 입사광 신호를 증폭시키고, 그들의 메커니즘은 반도체 레이저의 메커니즘과 동일하다.SOA 광학 증폭기피드백이없는 반도체 레이저 일 뿐이며, 반도체 광학 증폭기가 광학적으로 또는 전기 펌핑 될 때 입자 수를 역전시켜 광학 게인을 얻는 것입니다.
유형SOA 반도체 광학 증폭기
고객 시스템에서 SOA가 수행 한 역할에 따르면 직렬, 부스터, SOA 스위칭 및 프리 앰프의 네 가지 범주로 나눌 수 있습니다.
1. 직접 삽입 : 더 높은 게인, 중간 PSAT; 낮은 NF 및 하부 PDG, 일반적으로 분극 독립 SOA ·
2. 인핸서 : PSAT, 낮은 게인, 일반적으로 분극에 의존합니다.
3. 스위치 : 멸종 비율이 높고 더 빠른 상승/하락 시간;
4. 사전 증폭기 : 더 긴 전송 거리, 낮은 NF 및 더 높은 게인에 적합합니다.
SOA 반도체 광학 증폭기의 장점
대역폭 내에서 SOA에 의해 제공되는 광학 게인은 입사 광학 신호의 파장과 비교적 독립적이다.
광학 펌핑이 아닌 증폭 된 펌프 신호로 전류를 주입하십시오.
소형 크기로 인해 SOA는 단일 평면 기판에서 여러 도파관 광자 장치와 통합 될 수 있습니다.
4. 그들은 다이오드 레이저와 동일한 기술을 사용합니다.
SOA는 1300 nm 및 1550 nm의 통신 스펙트럼 대역에서 작동 할 수 있으며 더 넓은 대역폭 (최대 100 nm)으로 작동 할 수 있습니다.
6. 광학 수신기 끝에서 프리 앰프 역할을하도록 구성 및 통합 할 수 있습니다.
SOA는 WDM 광 네트워크에서 간단한 논리 게이트로 사용할 수 있습니다.

SOA 반도체 광학 증폭기의 한계
SOA는 최대 수십 개의 Milliwatts (MW)의 출력 광 전력을 제공 할 수 있으며, 이는 일반적으로 광섬유 통신 링크에서 단일 채널 작동에 충분합니다. 그러나 WDM 시스템은 채널 당 최대 여러 MW의 전력이 필요할 수 있습니다.
2. SOA 통합 칩 안팎으로 입력 광 섬유의 결합으로 인해 종종 신호 손실이 발생하는 경우 종종 SOA가 활성 영역의 입력/출력 측면에 대한 이러한 손실의 영향을 최소화하기 위해 추가 광학 게인을 제공해야합니다.
SOA는 입력 광학 신호의 편광에 매우 민감합니다.
4. 섬유 증폭기보다 활성 매체에서 더 높은 수준의 노이즈를 생성합니다.
WDM 애플리케이션에서 필요에 따라 여러 광학 채널이 증폭되면 SOA는 심각한 크로스 토크를 유발합니다.