光アンプシリーズ：半導体光アンプの概要

光アンプシリーズ：半導体光アンプの概要

半導体光アンプ（SOA）は、半導体ゲインメディアに基づく光アンプです。それは本質的に繊維結合半導体レーザーチューブのようなもので、エンドミラーは反反射フィルムに置き換えられます。チルト導波路を使用して、末端反射率をさらに低下させることができます。信号光は通常、半導体シングルモード導波路を介して送信され、横方向の寸法は1〜2μm、長さは約0.5〜2mmです。導波路モードは、電流によって汲み上げられるアクティブ（増幅）領域と大幅に重複しています。噴射電流は、伝導帯に特定のキャリア密度を生成し、伝導帯から価電子帯への光学遷移を可能にします。最大ゲインは、バンドギャップエネルギーをわずかに上回る光子エネルギーで発生します。

半導体光アンプの作業原理
半導体光アンプ（SOA）刺激された放出を介して入射光信号を増幅し、それらのメカニズムは半導体レーザーのメカニズムと同じです。SOA光アンプフィードバックのない半導体レーザーであり、そのコアは、半導体光アンプが光学的または電気的にポンプで汲み上げられている場合に、粒子の数を逆にすることにより、光学的ゲインを取得することです。
タイプのSOA半導体光アンプ
顧客システムでSOAが果たす役割によると、それらは、シリアル、ブースター、スイッチングSOA、およびプリアンプの4つのカテゴリに分けることができます。
1。直接挿入：より高いゲイン、中程度のPSAT;通常、低いNFと低いPDG、通常は偏光独立したSOAに関連付けられています。
2。エンハンサー：通常は偏光に依存します。
3。スイッチ：絶滅比が高いほど、上昇/上昇時間が速くなります。
4。プレアンプ：より長い伝送距離、NFの低下、およびより高いゲインに適しています。
SOA半導体光アンプの利点
帯域幅内でSOAによって提供される光学ゲインは、入射光信号の波長と比較的独立しています。
光学ポンプではなく、増幅されたポンプ信号として電流を注入します。
コンパクトなサイズのため、SOAは単一の平面基板上の複数の導波路フォトニックデバイスと統合できます。
4.ダイオードレーザーと同じテクノロジーを使用します。
SOAは、1300 nmおよび1550 nmの通信スペクトルバンドで動作し、より広い帯域幅（最大100 nm）を使用できます。
6.それらは、光学レシーバー端でプリアンプとして機能するように構成および統合できます。
SOAは、WDM光ネットワークの単純なロジックゲートとして使用できます。

SOA半導体光アンプの制限
SOAは、最大数十ミリワット（MW）の出力光電力を提供できます。これは、光ファイバー通信リンクでの単一チャネル動作に通常十分です。ただし、WDMシステムには、チャネルごとに最大数MWの電力が必要になる場合があります。
2. SOA積分チップへの入力光繊維の結合と、しばしば信号損失を引き起こすことが多いため、SOAは、アクティブ領域の入出力の側面に対するこの損失の影響を最小限に抑えるために追加の光学ゲインを提供する必要があります。
SOAは、入力光信号の偏光に非常に敏感です。
4.ファイバーアンプよりもアクティブメディアでより高いレベルのノイズを生成します。
WDMアプリケーションで必要に応じて複数の光学チャネルが増幅されると、SOAは重度のクロストークを引き起こします。