半導(dǎo)體光放大器(SemiconductorOpticalAmplifier)是光放大器的一種,是將光信號進行放大的一種設(shè)備,可用于提高數(shù)據(jù)傳輸功率和擴展傳輸距離。半導(dǎo)體光放大器以半導(dǎo)體材料為增益介質(zhì),能夠?qū)π⌒盘柟膺M行功率放大并且不明顯降低其他光學(xué)指標,可作為前置放大器、波長轉(zhuǎn)換器、高速光快門等廣泛應(yīng)用于光通信傳輸系統(tǒng)和光纖傳感系統(tǒng)。
半導(dǎo)體光放大器的工作原理
半導(dǎo)體光放大器(SOA)由有源區(qū)和無源區(qū)構(gòu)成,有源區(qū)為增益區(qū)。當(dāng)光信號通過有源區(qū)域時,它會導(dǎo)致這些電子以光子的形式失去能量并回到基態(tài)。受激勵的光子具有與光信號相同的波長,從而放大光信號。
半導(dǎo)體光放大器(SOA)的工作原理是由驅(qū)動電流將半導(dǎo)體載流子轉(zhuǎn)化為反轉(zhuǎn)粒子,使得注入種子光幅度放大,并保持注入種子光的偏振、線寬和頻率等基本物理特性。隨著工作電流的增加,輸出光功率也成一定函數(shù)關(guān)系增長。目前最常見和成熟的技術(shù)有直波導(dǎo)半導(dǎo)體光放大器和寬波導(dǎo)半導(dǎo)體光放大器。
半導(dǎo)體光放大器的優(yōu)點
結(jié)構(gòu)簡單、體積小,可充分利用現(xiàn)有的半導(dǎo)體激光器技術(shù),制作工藝成熟,成本低、壽命長、功耗小,且便于與其他光器件進行集成。另外,其工作波段可覆蓋l.3~1.6/μm波段,這是EDFA或PDFA所無法實現(xiàn)的。但最大的弱點是與光纖的耦合損耗太大,噪聲及串?dāng)_較大且易受環(huán)境溫度影響,因此穩(wěn)定性較差。SOA除了可用于光放大外,還可以作為光開關(guān)和波長變換器。
半導(dǎo)體光放大器的缺點
是性能與光偏振方向有關(guān),器件與光纖的耦臺損耗大。
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