半导体光放大器(SOA)简介

光放大器在20世纪90年代的引入,征服了再生器技术,打开了WDM技术的大门。它主要用于直接放大光信号,而不需要先将其转换为电信号。光放大器有很多种,即拉曼放大器、掺铒光纤放大器(EDFAs)和半导体光放大器(SOA)。本文将对SOA放大器作较为清晰的介绍,并分析其优缺点。

半导体光放大器传输网络系统

半导体光放大器(SOA)基础知识

SOA光放大器使用半导体作为增益介质,设计用于一般应用,以增加光学发射功率,以补偿其他光学器件的损失。半导体光放大器通常采用光纤尾组件的形式在电信系统中,工作在信号波长0.85 μ m和1.6 μ m之间,产生高达30 dB的增益。半导体光放大器,有1310nm, 1400nm, 1500nm, 1600nm波长,可用于单模或保偏光纤输入/输出。

SOA放大器的关键点

  • 可选择1310 nm、1400 nm、1550 nm和1610 nm的波长
  • 光纤对光纤增益高达20 dB
  • 输出可达16 dBm
  • 1 MHz, 10 ns脉冲宽度(可选)
  • PM熊猫纤维输入/输出(可选)
  • 类似于激光,但具有非反射端和宽波长发射
  • 传入的光信号激发其自身波长的光的发射
  • 这个过程继续通过腔来放大信号

SOA放大器的工作原理

SOA的基本工作原理与半导体激光器相同,但没有反馈。soa通过受激发射放大入射光。当光穿过有源区域时,它会导致这些电子以光子的形式失去能量,并回到基态。这些受到刺激的光子和光信号具有相同的波长,从而放大了光信号。

SOA工作原理

DWDM网络中的SOA Over EFDA

如下图所示,120km城域网络采用SOA放大器。您可能想知道为什么不在上述网络中使用EDFA。

SOA放大器

项目编号 ID # 描述
1 29124 S5850-48S2Q4C (48*10GE+2*40GE+4*100GE)运营商级100g上行交换机
2 31238 10G DWDM SFP+ C21-60 80km DOM收发器
3. 40191 1m LC UPC到LC UPC双工2.0mm PVC 9/125单模光纤搭接电缆
4 35887 40通道C21-C60双光纤DWDM Mux Demux, 1310nm端口40G/100G LR4
5 35192 1310nm半导体光放大器
6 24422 40G QSFP+ LR4 1310nm 10km, LC双工接口
7 65219 QSFP28 100GBASE-CWDM4 1310nm 2km收发器

理论上,SOA光放大器在性能上无法与EDFA相比。SOA光放大器的噪声系数通常较高,增益带宽可以相似,SOA以自相位调制和四波混频的形式表现出更强的非线性畸变。然而,半导体光放大器是小尺寸和电泵浦,这往往比EDFA更便宜。此外,SOA可以在低功率激光器下运行。

如何选择SOA光放大器?

在选择SOA放大器时,您必须检查产品数据表中的每个详细参数。但说真的,你明白吗?不,请阅读下面的部分。

用于表征SOA放大器的关键参数是增益、增益带宽、饱和输出功率和噪声。

获得是输入信号被放大的因素,测量为输出功率与输入功率的比值(单位为dB)。增益越高,输出光信号越高。

增益带宽定义放大函数的带宽范围。一个宽的增益带宽是需要放大一个宽范围的信号波长。

饱和输出功率是放大后所能达到的最大输出功率,超过这个功率就不能达到放大。SOA具有高功率饱和水平以保持在线性工作区域并具有更高的动态范围是很重要的。

噪音定义信号带宽内由于放大器物理处理而产生的不需要的信号。一个称为噪声系数的参数用于测量噪声的影响,通常在5dB左右。

结论

SOA放大器是用于长距离WDM网络的经济、高性能解决方案。SOA放大器,由于其特点,可用于助推器和在线放大,光网络,通用测试,以及测量和光纤传感。然而,它也有其局限性。在半导体光放大器中,电子空穴复合会影响整条线路的性能。FS提供摘要、SOA、拉曼光学放大器,质优价廉。如需更详细的信息,请随时与我们联系。

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