半导体光放大器增益饱和特性的研究

在理论上研究了行波半导体光放大器的增益饱和特性，并从半导体的单模速率方程出发，应用半导体光放大器的传输波动方程，推导了放大器的增益特性表达式。从中得出：当放大器的输出功率为饱和输出功率时，信号增益相对于不饱和增益降低４．３４ｄＢ。     

半导体光放大器的增益特性和偏振特性

介绍了半导体光放大器的两个重要特性:增益特性和偏振特性。增益特性中,描述了放大器中增益调制现象和增益饱和现象,并介绍了提高半导体光放大器增益的方法。偏振特性中,分析了半导体光放大器增益偏振敏感产生的原因,并列举了低偏振敏感度放大器的实现方法。最后报道了近几年才被注意的半导体光放大器相位偏振敏感特性。     

半导体光放大器增益特性对四波混频波长转换效率的影响

本文建立了包括增益压缩、增益波动的基于半导体光放大器四波混频波长转换的理论模型．讨论了泵浦光、信号光、转换光的增益差异以及增益压缩对波长转换的影响．结果表明,处在增益峰值的泵浦光和小的增益压缩率,有助波长转换效率的提高．     

基于半导体光放大器交叉增益调制的全光波长变换器啁啾特性分析

本文分析了基于半导体光放大器，交叉增益调制机理的全光波长变换器转换信号啁啾随探测光功率的增加而减小的原因，给出了设计最佳全光波长变换器的方法。     

半导体光放大器全光波长转换的理论研究

根据半导体光放大器中载流子密度变化与光场强度变化的速率方程,利用半导体光放大器实现波长变换的理论模型,并且数值计算了各种入射波(方波、锯齿波、三角波、高斯波)调制情况下模型的响应状况。数值计算的结果表明,半导体光放大器在全光波长转换中具有很好的线性响应特性和较高的转换速率。     

半导体光放大器增益曲线的测量

在半导体激光器端面镀减反射膜以后,我们测量了在高于镀前阈值条件下工作时二极管的增益谱。实验结果与理论相符。     

垂直腔半导体光放大器的增益特性数值分析

结合垂直腔半导体光放大器(VCSOAs) 的竖直微型腔结构带来的特性,在反射工作模 式情况下,分析了VCSOAs 的增益特性。通过数值求解激光器单模速率方程,给出了增益、饱和输出功率随泵浦光功率、出射腔面反射率的变化,分析了其功率动态范围。得出了提高腔面反射率能使增益得到增长,以及强泵浦光功率能起到平坦增益,增大增益的作用的结论。总结了VCSOAs 设计中的一些规律,以作实际应用中参考。     

高增益偏振不灵敏InGaAs/InP体材料半导体光放大器

采用三元InGaAs体材料为有源区，通过直接在InGaAs体材料中引入0．20％张应变来加强TM模的增益，研制了一种适合于作波长变换器的偏振不灵敏半导体光放大器(SOA)。在低压金属有机化学气相外延(LPMOVPE)的过程中，只需调节三甲基Ga的源流量便可获得所要求的张应变量。制作的半导体光放大器在200mA的注入电流下，获得了50nm宽的3dB光带宽和小于0．5dB的增益抖动；重要的是，半导体光放大器能在较大的电流和波长范围里实现小于1．1dB的偏振灵敏度。对于1．55gm波长的信号光，在200mA的偏置下，其偏振灵敏度小于1dB，同时获得了大于14dB光纤到光纤的增益，3dBm的饱和输出功率和大于30dB的芯片增益。用作波长变换器，可获得较高的波长变换效率。进一步提高半导体光放大器与光纤的耦合效率，可得到性能更佳的半导体光放大器。     

TOAD中半导体光放大器的动态增益响应及光脉冲研究

讨论了太赫兹光非对称解复用器中半导体放大器（ＳＯＡ）对具有不同能量和脉宽的控制脉冲的动态增益响应，研究了不同的逆时针信号脉冲和控制脉冲时延的民政部下通过ＳＯＡ后的地针信号脉冲的功率和相位变化。     

基于级联半导体光放大器中交叉增益调制效应的新型全光逻辑与门

提出一种基于级联半导体光放大器(SOA)中的交叉增益调制(XGM)效应实现的全光逻辑与门新方案。该方案采用单端耦合半导体光放大器提高第一级半导体光放大器输出的消光比，合理控制第二级半导体光放大器的输入光功率，实现了两路2．5Gbit／s非归零(NRZ)信号的逻辑与运算。详细阐明了基于级联半导体光放大器的与门的工作原理和实验方案，分析了实验结果。根据实验结果，发现第一级半导体光放大器输出信号的消光比和信噪比对逻辑与运算结果影响较大，利用单端耦合半导体光放大器后能改善逻辑与运算结果，第二级半导体光放大器的输入抽运光功率对逻辑与运算输出的信号质量有较大的影响。合理控制这些因素，可以有效地提高该逻辑与门的输出特性。     

光波导放大器的增益特性研究

介绍了光波导放大器的最新发展,分析影响放大器增益的各种因素,主要讨论了放大器的结构和抽运方式对增益的影响.     

激光管和光放大器的近年趋向

推荐李天培博士近三年主编出版的三本新书《集成光电子学近年趋向》，《垂直腔面发射激光管近年趋向》《光放大器及其应用近年趋向》。先扼要介绍了这三本书的序言，接着分段简述高速激光管和调制器，垂直腔面发射激光管，波分多路激光管阵列，光纤放大器和抽引管，光纤放大器的中连运用和半导体光行波放大器及其光子交换的应用等项目的最新动态。     

半导体光放大器双稳现象的必要条件

从描述F-P型半导体光放大器(FPSOA)腔内光强Iav与输入光强Iin、输出光强Iout之间关系的方程组出发,证明了Iin是Iav的单值函数.将Iin近似表示为Iav的三阶泰勒级数,则Iin对Iav的导数可以表示为一个关于变量Iav的一元二次方程.进一步地,从理论上论证了只有当该一元二次方程具有两个实数根时,FPSOA才处于双稳工作区.这样,FPSOA双稳现象的必要条件在数学上可以表示为该一元二次方程的判别式大于0.数值实验与解析结果吻合得很好.该研究结果对于具有类似结构器件的双稳现象研究具有一定的参考价值.     

F-P半导体光放大器的频率响应特性

从描述F-P型半导体光放大器(FPSOA)中光子与载流子相互作用的行波速率方程出发,利用小信号分析法得到了光腔内部前、后向光场的微扰量的微分方程组,并利用其分析了FPSOA的频率响应特性。计算结果表明:FPSOA具有高通的频率响应特性。所得结论与已有文献报道的实验结果符合较好。     

半导体光放大器的色散特性

半导体光放大器(SOA)是光信号处理的关键器件,其非线性过程是实现全光信号处理的基础,群速度色散(GVD)直接影响非线性效应的强弱。基于Kramers-Kronig关系,得到了SOA群速度色散与增益之间的关系,提出一种通过测量SOA的增益谱,得到群速度色散的简单易行的实验方法,在小信号输入条件下验证了该方法的可靠性。利用该方法,在1530~1610 nm波长范围内,测量得到SOA群速度色散比较平坦,而且随输入光功率和注入电流变化不大,增益峰值波长与零色散波长随注入电流增大而蓝移,随输入光功率增大而红移,且零色散波长大于增益峰值波长。     

掺铒光波导放大器的增益特性研究

本文用重叠因子的方法研究了 ９８０ ｕｍ波段泵浦的掺铒光波导放大器、得到了其增益的隐式解析解，在此基础上得到了泵浦阈值功率的解析表达式．详细讨论了铒掺杂浓度、泵浦功率对放大器增益的影响．     

增益饱和半导体激光放大器中的自相位调制效应

本文分析了半导体激光放大器处于增益饱和状态下的自相位调制（SPM）效应,以及SPM效应对传输脉冲波形、相位及频谱的影响。指出了利用这种效应可以补偿传输光纤色散。但是,必须仔细选择传输系统的配置和放大器结构参数,以获得最佳色散补偿效果。     

准行波半导体光放大器的简化模型

从理论上提出了一个针对准行波半导体光放大器(TWSOA)的简化功率行波方程模型.通过数值分析给出了简化模型的适用范围.结果表明:在放大器两个端面反射率均小于10-3时,简化模型的计算相对误差不超过5%,而这也是简化模型的适用范围;放大器的工作点离阈值越远,则简化模型的计算相对误差也越小,反之则越大;在适用范围内,简化模型在计算效率上最多可以比原始模型提高30%左右.