半導体光増幅器の使い方

使用方法半導体光増幅器(SOA) は次のとおりです。

SOA半導体光増幅器は、あらゆる分野で広く利用されています。最も重要な産業の一つは通信であり、ルーティングとスイッチングにおいて高く評価されています。SOA半導体光増幅器長距離光ファイバー通信の信号出力を増強または増幅するためにも使用され、非常に重要な光増幅器です。

基本的な使用手順

適切なものを選択してくださいSOA光増幅器具体的なアプリケーションシナリオと要件に基づいて、動作波長、利得、飽和出力、雑音指数などの適切なパラメータを持つSOA光増幅器を選択します。例えば、光通信システムにおいて、1550nm帯で信号増幅を行う場合、この範囲に近い動作波長を持つSOA光増幅器を選択する必要があります。

光路の接続：SOA半導体光増幅器の入力端を増幅対象の光信号源に接続し、出力端を後続の光路または光デバイスに接続します。接続時には、光ファイバの結合効率に注意し、光損失を最小限に抑えるよう努めます。光ファイバカプラや光アイソレータなどのデバイスを用いて、光路接続を最適化できます。

バイアス電流の設定：SOAアンプの利得は、バイアス電流を調整することで制御します。一般的に、バイアス電流が大きいほど利得は高くなりますが、同時にノイズの増加や飽和出力電力の変動につながる可能性があります。適切なバイアス電流値は、実際の要件とSOAアンプの性能パラメータに基づいて決定する必要があります。SOAアンプ.

監視と調整：使用プロセス中は、SOAの出力光パワー、利得、ノイズなどのパラメータをリアルタイムで監視する必要があります。監視結果に基づいて、バイアス電流などのパラメータを調整し、SOA半導体光増幅器の安定した性能と信号品質を確保する必要があります。

さまざまなアプリケーションシナリオでの使用

光通信システム

パワーアンプ：光信号を送信する前に、SOA半導体光増幅器を送信端に配置することで、光信号の出力を増強し、システムの伝送距離を延長します。例えば、長距離光ファイバ通信では、SOA半導体光増幅器を介して光信号を増幅することで、中継局の数を削減できます。

ラインアンプ：光伝送路において、SOA は一定の間隔で配置され、光ファイバの減衰やコネクタによる損失を補償し、長距離伝送時の光信号の品質を確保します。

プリアンプ: 受信側では、SOA はプリアンプとして光受信機の前に配置され、受信機の感度を高め、弱い光信号の検出能力を向上させます。

2. 光センシングシステム

ファイバーブラッググレーティング（FBG）復調器において、SOAはFBGへの光信号を増幅し、サーキュレータを通して光信号の方向を制御し、温度や歪みの変化によって引き起こされる光信号の波長やタイミングの変化を検知します。光検出測距（LiDAR）では、狭帯域SOA光増幅器をDFBレーザーと組み合わせて使用​​することで、長距離検出のための高出力を実現できます。

3. 波長変換

波長変換は、SOA光増幅器の相互利得変調（XGM）、相互位相変調（XPM）、四光波混合（FWM）といった非線形効果を利用することで実現されます。例えば、XGMでは、弱い連続波の検出光と強いポンプ光を同時にSOA光増幅器に注入します。ポンプ光は変調され、XGMを通して検出光に照射されることで波長変換を実現します。

4. 光パルス発生器

高速OTDM波長分割多重通信リンクでは、SOA光増幅器を内蔵したモード同期光ファイバリングレーザーを用いて、高繰り返し周波数の波長可変パルスを生成します。SOA増幅器のバイアス電流やレーザーの変調周波数などのパラメータを調整することで、異なる波長と繰り返し周波数の光パルス出力を実現できます。

5. 光クロック回復

OTDMシステムでは、SOA増幅器をベースに実装された位相同期ループと光スイッチを介して、高速光信号からクロックが再生されます。OTDMデータ信号はSOAリングミラーに結合されます。調整可能なモード同期レーザーによって生成された光制御パルスシーケンスがリングミラーを駆動します。リングミラーの出力信号はフォトダイオードによって検出されます。電圧制御発振器（VCO）の周波数は、位相同期ループを介して入力データ信号の基本周波数にロックされ、光クロック再生を実現します。