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。     

半导体光放大器增益饱和及其开关特性的研究

从理论上研究了行波半导体光放大器的增益饱和特性。由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。根据半导体光放大器增益饱和特性，研究了开关特性。     

脉冲在增益饱和半导体光放大器中的畸变

分析了半导体光放大器处于增益饱和状态下的自相位调制（SPM）效应对传输脉冲波形、相位的影响，其中着重考虑了不同脉冲指数（高斯脉冲和超高斯脉冲）以及不同脉宽（相对于载流子寿命）的情况。     

半导体光放大器的超快动态增益特性

提出了一种包括载流子密度脉动(CDP)、载流子加热(CH)和光谱烧孔(SHB)效应在内的半导体光放大器(SOA)的时域动态模型。利用该模型分析了半导体光放大器中的增益饱和、超快增益动态以及光脉冲在增益饱和半导体光放大器中的波形畸变,其中重点考虑了超短脉冲的情况。模拟计算表明,对于10ps量级以下的短脉冲,分析半导体光放大器的动态增益特性时,不能忽略载流子加热和光谱烧孔等带内超快非线性效应的影响。     

用于宽带和高功率系统的锥形半导体光放大器

对用于超宽带系统的具有非均匀量子阱结构的１．５μｍＧａＩｎＡｓ／ＩｎＰ锥形半导体光放大器进行了研究。研究发现，通过使量子陆的厚度这一参数达到最优值，可以获得超过１００ｎｍ的平坦增益带宽。     

量子点半导体光放大器的速率方程和增益特性

为了深入研究量子点半导体光放大器(QD-SOA)的特性,建立了量子点半导体光放大器子带导带的三能级系统模型.把系统载流子的速率方程与其他文献采用的速率方程进行了对比优化.通过数值计算得到了瞬态解,并得到载流子在放大器各能级态的浓度分布,验证了量子点中能级分立特性.利用电子和空穴各自的占有几率在基态成一定的线性关系,在稳态下对速率方程求解,得出了量子点半导体光放大器相关的增益特性,以及增益特性与基态电子的占有几率之间的关系.结果表明量子点半导体光放大器具有很高的饱和增益和微分增益,较低的阈值电流等特性.说明量子点半导体光放大器具有比其他体材料和量子阱光放大器更加优异的特性.为光放大器的设计提供了有力的理论指导.     

增益钳制半导体光放大器的静态特性分析

采用增益钳制半导体光放大器 (GC SOA)的时域模型 ,计算并分析了GC SOA的静态特性。分析表明 ,在同样的注入电流下GC SOA较普通SOA的 3dB饱和输出功率有所提高 ,并且在GC SOA的增益饱和之前其增益一直稳定在阈值处。还用外腔反馈的方法构成GC SOA ,并对其静态特性进行实验研究。     

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。     

半导体光放大器

1　前言　　光纤放大器具有优异的放大特性 ,现已达到实用化水平 ,它给最近波分多路传输技术的发展等光通信系统的构成带来了很大冲击。随着半导体激光器的高性能化 ,对半导体光放大器进行了基础研究[1 ] 。从半导体激光器所具备的特征来看 ,即可以采用电流注入激励和小型化等 ,迫切期望半导体光放大器向高性能化发展。虽然目前还存在着与光纤的耦合、串话、偏振波依赖性、噪声等问题 ,但是目前已在热烈地讨论它与光开关、调制器、激光器等其它半导体光器件单片集成化的可能性 ,以及利用放大器的宽带宽、或者半导体光放大器所具备的大非线性…     

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。     

半导体激光干涉仪在微振动测量中的应用

文中介绍一种用半导体激光器构建小型迈克尔逊干涉仪实现对微振动量精确测量的方法,实验证明,这种方法完全可以实现。用这种方法构建的微振动传感器体积小、质量轻、价格便宜并具有很高的灵敏度和准确度     

半导体光放大器四波混频的波长转换器理论分析

从理论上探讨了半导体光放大器四波混频机制,并由耦合波方程,推导了波长转换效率的表达式。进一步分析了如何提高波长转换效率的方法,既可从放大器本身入手,也可通过优化其工作条件入手,为改善波长转换器的性能提供了理论依据。     

Effects of gain saturation in semiconductor laser amplifier links

The effects of gain saturation due to amplified spontaneous emission in systems comprising cascaded semiconductor laser amplifiers and attenuators are investigated. The influence of the relative spatial distribution in the link of gain and loss is analyzed numerically, and conclusions regarding noise optimal structures are drawn. It is shown that the performance of links with gain saturation can be quite different from the ideal, unsaturated case     

行波半导体光放大器中饱和参量表达式的修正

根据行波半导体放大器中载流子复合的实际过程，对放大器饱和参量的表达式作了适当的修正。     

Pulse energy gain saturation in subpico- and picosecond pulseamplification by a traveling-wave semiconductor laser amplifier

Optical pulses with durations ranging from 0.49 to 21 ps are amplified by a traveling-wave semiconductor laser amplifier. The pulse energy gain is determined by pulse energy only. The dependence of pulse energy gain on output pulse energy does not change in the pulse duration range. The saturation characteristics are successfully explained by a four-level system model     

半导体光放大器啁啾特性分析

改进了分析行波半导体光放大器啁啾特性的理论模型,其中考虑了有限的端面反射率和自发辐射。理论研究表明,这些因素的引入将减小光放大器附加到放大光脉冲上的非线性频率啁啾。     

高功率固体激光放大器中增益均匀化研究

针对高功率固体激光放大器中增益分布不均匀的现象,为获得较为均匀的增益分布,提出了分布式泵浦的方法.相对于均匀泵浦,分布式泵浦就是通过设计使得泵浦场具有一定的分布.在总体泵浦功率相同的情况下,分别对均匀泵浦和一定分布的分布式泵浦条件下产生的增益分布进行了模拟计算.结果表明,与均匀泵浦相比,使用分布式泵浦方法获得了较为均匀...     

Effects of multiple wave mixing and gain saturation in an idealtraveling wave semiconductor laser amplifier

Nonlinear distortions induced by four-wave mixing and gain saturation in a semiconductor laser amplifier can affect the overall performance of lightwave systems using such devices. A model which includes both types of distortion in a three-channel optical transmission system is presented. Large-signal analysis is used to calculate distortion in amplifiers operating near saturation. The technique provides more realistic predictions than the small-signal rate equation analysis used in previous theoretical studies of four-wave mixing in optical amplifiers     

量子阱半导体光放大器的增益偏振相关性研究

应用能带计算理论,研究了张应变量大小、量子阱厚度对量子阱半导体光放大器(SOA)中的增益偏振相关性的影响.采用张应变量子阱为有源区,设计了增益偏振无关的1.55 μm的SOA,它可以在较宽的载流子浓度范围、较宽的光波长范围内满足增益对偏振的不灵敏要求.另外,还采用混合应变量子阱为有源区,设计了增益偏振无关的1.31μm的SOA.