Optiese versterkerreeks: Inleiding tot Halfgeleier Optiese Versterker

Optiese versterkerreeks: Inleiding tot Halfgeleier Optiese Versterker

Halfgeleier optiese versterker(SOA) is 'n optiese versterker gebaseer op halfgeleierversterkingsmedia. Dit is in wese soos 'n veselgekoppelde halfgeleierlaserbuis, met die eindspieël vervang deur 'n anti-reflektiewe film; Gekantelde golfgidse kan gebruik word om die eindreflektiwiteit verder te verminder. Seinlig word gewoonlik deur 'n halfgeleier enkelmodus-golfgids oorgedra, met 'n laterale afmeting van 1-2 μm en 'n lengte van ongeveer 0.5-2 mm. Die golfgidsmodus oorvleuel aansienlik met die aktiewe (versterking) gebied, wat deur stroom gepomp word. Die inspuiting van stroom genereer 'n sekere draerdigtheid in die geleidingsband, wat optiese oorgange van die geleidingsband na die valensband moontlik maak. Die maksimum wins vind plaas by fotonenergieë effens bokant die bandgapingsenergie.

Werkbeginsel van halfgeleier optiese versterker
Halfgeleier optiese versterkers (SOA) versterk invallende ligseine deur gestimuleerde emissie, en hul meganisme is dieselfde as dié van halfgeleierlasers.SOA optiese versterkeris bloot 'n halfgeleierlaser sonder terugvoer, en die kern daarvan is om optiese wins te verkry deur die aantal deeltjies om te keer wanneer die halfgeleier optiese versterker opties of elektries gepomp word.
Tipes vanSOA Halfgeleier optiese versterker
Volgens die rol wat SOA in kliëntstelsels speel, kan hulle in vier kategorieë verdeel word: serieel, versterker, skakelende SOA en voorversterker.
1. Direkte invoeging: hoër wins, matige Psat; Laer NF en laer PDG, gewoonlik geassosieer met polarisasie-onafhanklike SOA.
2. Versterker: Hoër Psat, laer wins, gewoonlik afhanklik van polarisasie;
3. Skakelaar: hoër uitdowingsverhouding en vinniger styg/val tyd;
4. Voorversterker: geskik vir langer transmissieafstande, laer NF en hoër wins.
Voordele van SOA Semiconductor optiese versterker
Die optiese wins wat deur SOA binne die bandwydte verskaf word, is relatief onafhanklik van die golflengte van die invallende optiese sein.
Inspuit stroom as 'n versterkte pompsein, eerder as optiese pomping.
As gevolg van sy kompakte grootte, kan SOA met verskeie golfgeleierfotoniese toestelle op 'n enkele planêre substraat geïntegreer word.
4. Hulle gebruik dieselfde tegnologie as diodelasers.
SOA kan in die kommunikasiespektrale bande van 1300 nm en 1550 nm werk, met 'n wyer bandwydte (tot 100 nm).
6. Hulle kan gekonfigureer en geïntegreer word om as voorversterkers aan die optiese ontvangerkant te dien.
SOA kan as 'n eenvoudige logiese hek in WDM optiese netwerke gebruik word.

Beperkings van SOA Semiconductor optiese versterker
SOA kan optiese uitsetkrag van tot tiene milliwatt (mW) lewer, wat tipies voldoende is vir enkelkanaalwerking in veseloptiese kommunikasieskakels. WDM-stelsels kan egter tot etlike mW krag per kanaal benodig.
2. As gevolg van die koppeling van invoer-optiese vesels in en uit SOA-geïntegreerde skyfies wat dikwels seinverlies veroorsaak, moet SOA addisionele optiese versterking bied om die impak van hierdie verlies op die invoer/uitvoer-aspekte van die aktiewe gebied te verminder.
SOA is hoogs sensitief vir die polarisasie van inset optiese seine.
4. Hulle genereer hoër vlakke van geraas in aktiewe media as veselversterkers.
As verskeie optiese kanale versterk word soos nodig in WDM-toepassings, sal SOA ernstige kruisspraak veroorsaak.