Серија оптички засилувачи: Вовед во полупроводнички оптички засилувач

Оптички засилувачсерија: Вовед во полупроводнички оптички засилувач

Полупроводнички оптички засилувач(SOA) е оптички засилувач базиран на полупроводнички медиум за засилување. Тој е во суштина како полупроводничка ласерска цевка поврзана со влакна, при што крајното огледало е заменето со антирефлективен филм; Навалените брановоди можат да се користат за дополнително намалување на крајната рефлективност. Сигналната светлина обично се пренесува преку полупроводнички едномоден брановод, со странична димензија од 1-2 μ m и должина од приближно 0,5-2 mm. Режимот на брановод значително се преклопува со активниот (засилувачки) регион, кој е пумпан од струја. Вбризгувањето на струјата генерира одредена густина на носители во спроводливиот опсег, овозможувајќи оптички транзиции од спроводливиот опсег во валентниот опсег. Максималното засилување се јавува при енергии на фотони малку над енергијата на енергетскиот јаз.

Принцип на работа на полупроводнички оптички засилувач
Полупроводнички оптички засилувачи (СОА) ги засилуваат сигналите од инцидентна светлина преку стимулирана емисија, а нивниот механизам е ист како оној на полупроводничките ласери.SOA оптички засилуваче само полупроводнички ласер без повратна информација, а неговото јадро е да се добие оптичко засилување со обратна промена на бројот на честички кога полупроводничкиот оптички засилувач е оптички или електрично пумпан.
Видови наSOA полупроводнички оптички засилувач
Според улогата што ја игра SOA во корисничките системи, тие можат да се поделат во четири категории: сериски, засилувач, прекинувачки SOA и претпојачувач.
1. Директно вметнување: поголемо засилување, умерено Psat; понизок NF и понизок PDG, обично поврзано со SOA независен од поларизација.
2. Засилувач: Повисок Psat, помало засилување, обично зависно од поларизацијата;
3. Прекинувач: поголем коефициент на истребување и побрзо време на покачување/пад;
4. Предзасилувач: погоден за подолги преносни растојанија, помала нефропатија и поголемо засилување.
Предности на SOA полупроводничкиот оптички засилувач
Оптичкото засилување обезбедено од SOA во рамките на пропусниот опсег е релативно независно од брановата должина на инцидентниот оптички сигнал.
Вбризгувајте струја како засилен сигнал за пумпање, наместо како оптичко пумпање.
Поради својата компактна големина, SOA може да се интегрира со повеќе брановодни фотонски уреди на една рамна подлога.
4. Тие користат иста технологија како диодните ласери.
SOA може да работи во комуникациските спектрални опсези од 1300 nm и 1550 nm, со поширок пропусен опсег (до 100 nm).
6. Тие можат да се конфигурираат и интегрираат за да служат како претпојачувачи на крајот од оптичкиот приемник.
SOA може да се користи како едноставна логичка порта во WDM оптичките мрежи.

Ограничувања на SOA полупроводничкиот оптички засилувач
SOA може да обезбеди излезна оптичка моќност до десетици миливати (mW), што е обично доволно за работа со еден канал во комуникациски врски со оптички влакна. Сепак, WDM системите може да бараат до неколку mW моќност по канал.
2. Поради спојувањето на влезните оптички влакна во и надвор од SOA интегрираните чипови што често предизвикува губење на сигналот, SOA мора да обезбеди дополнително оптичко засилување за да се минимизира влијанието на оваа загуба врз влезно/излезните аспекти на активниот регион.
SOA е многу чувствителен на поларизацијата на влезните оптички сигнали.
4. Тие генерираат повисоки нивоа на шум во активни медиуми од оптичките засилувачи.
Ако повеќе оптички канали се засилат по потреба во WDM апликациите, SOA ќе предизвика сериозен преслушок.