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…     

双辅助光作用下半导体光放大器性能分析

半导体光放大器以其良好的非线性在全光网络中具有广泛应用,但较长的载流子恢复时间一直是制约其用于超快全光信号处理的速率瓶颈,基于包含自发辐射噪声的半导体光放大器模型,探讨了提高半导体光放大器增益恢复时间的有效途径,通过对制约透明波长移动,增益饱和与有效载流子寿命的相关因素进行数值分析,得出以下结论:与单辅助光相比,采用双辅助光可以在不牺牲信号增益的前提下进一步缩短载流子寿命,因而是提高半导体光放大器增益恢复时间的有效途径,这一点对工程设计和应用具有一定的指导意义.     

半导体光放大器

详细介绍了半导体光放大器的结构和制造技术。重点介绍了点尺寸变换器和矩阵光开关模块。     

半导体光放大器

最近几年，随着光通信网络的数据通信容量的不断增加，在高速化、长距离化的实施过程中，波分复用(WDM)技术起到了很大的作用。当然，WDM也得到了掺铒光纤放大器(EDFA)的有力支持。不过，由于扩大传送容量的需求仍在猛增，仅靠工作在C波段(1525～1565nm)的EDFA的WDM已不够用。所以，光     

半导体光放大器相位补偿特性的研究

本文详细分析了饱和工作状态下的行波半导体光放大器（ＴＷ－ＳＯＡ）的啁啾特性，从理论上证实了利用其增益饱和所引起的自相位调制来对光源啁啾进行相位补偿的可行性，并且发现，对于不同脉宽的入射脉冲，光放大器均能发挥相位补偿的作用，这一特性可用来补偿光源啁啾．     

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。     

蓬勃发展的半导体光放大器市场

由于通信、专用仪器、军用、航天和私用数据网络等应用的需求牵引,半导体光放大器(SOA)市场将保持蓬勃发展的势头,其发展前景引人注目。 半导体光放大器在结构上类似于半导体激光器,由有源区和无源区构成,有源区为增益区,使用InP这样的半导体材料制作,如图1所示。与半导体激     

蓬勃发展的半导体光放大器市场

由于通信、专用仪器、军用、航天、私用数据网络等应用的需求牵引,半导体光放大器(SOA)市场兴旺,未来将保持蓬勃发展的势头,其发展前景引人注目。 半导体光放大器在结构上类似于半导体激光器,由有源区和无源区构成,有源区为增益区,使用InP这样的半导体材料制作,如图1所示。与半导体激光器的主要不同之处在于,SOA带抗反射涂层,目的在于防止光反射回来进入电路。当入射的光信号激发半导体材料中的     

半导体光放大器相位共轭光的产生及其应用

本文介绍了在半导体光放大器中,利用四波混频产生相位共轭光的机理、方式以及影响因素;偏振态对共轭光的影响及解决方法及产生有频移和无频移的相位共轭光的方式;并简要介绍了它们在光通信中的应用。     

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。     

采用半导体光放大器的多波长光纤环形激光器

报道了一种插入马赫-曾德尔(M-Z)光纤干涉仪的半导体光放大器(SOA)多波长光纤环形激光器,实现了信道间隔为100 GHz的稳定的多波长连续光激射,其输出光谱3 dB带宽为19.5 nm,消光比大于30 dB.其中在17.9 nm范围内获得了22个波长的连续光,功率不平坦度为1.2 dB,总输出功率为5.1 dBm.对该结构的多波长激光器输出光谱宽,不同波长间功率波动小的特性进行了分析,提出在较低环腔损耗下,半导体光放大器的增益饱和及四波混频(FWM)效应的共同作用使环腔内多波长光功率获得自动均衡;并对实验观测到的激光器输出光谱带宽及中心波长随半导体光放大器驱动电流降低或环腔损耗增大而减小的现象进行了讨论.     

低偏振灵敏度半导体光放大器

报道了基于混合应变量子阱材料的半导体光放大器 (SOA)。利用张应变量子阱加强了TM模的增益 ,使之接近TE模的增益 ,从而使SOA的偏振灵敏度大为降低。在 150mA的偏置下 ,获得了 2 4dB的小信号增益和 1dB的偏振灵敏度。     

具有宽带调制特性的SOA的优化设计考虑

基于半导体光放大器（ＳＯＡ）的高频滤波效应，分析了半导体光放大器的偏置电流，微分增益，输入光功率和模场限制因子与半导体光放大器响应速度（载流子密度响应速度）关系，给出了具有高速响应特性的半导体光放大器各参量的优化设计方法。     

基于半导体光放大器非线性偏振旋转效应的全光采样

提出了一种新的基于半导体光放大器非线性偏振旋转效应的全光采样方法,利用速率方程对全光采样的理论机理进行了阐述.借助该速率方程模型对采样器的输入偏振角、偏振控制器的附加相移和偏振合束器的偏振方向等参数进行了优化设计.计算结果表明,采样器传输曲线具有较好的线性工作范围,能够实现模拟光信号的高速全光采样,且其输入泵浦光功率小于1mW.由于该全光采样的工作原理与全光波长转换类似,而目前的全光波长转换工作速率可达320Gbps,因此该全光采样的采样速率可望达到上百GS/s.     

基于半导体光放大器非线性偏振旋转效应的全光采样

提出了一种新的基于半导体光放大器非线性偏振旋转效应的全光采样方法,利用速率方程对全光采样的理论机理进行了阐述.借助该速率方程模型对采样器的输入偏振角、偏振控制器的附加相移和偏振合束器的偏振方向等参数进行了优化设计.计算结果表明,采样器传输曲线具有较好的线性工作范围,能够实现模拟光信号的高速全光采样,且其输入泵浦光功率小于1mW.由于该全光采样的工作原理与全光波长转换类似,而目前的全光波长转换工作速率可达320Gbps,因此该全光采样的采样速率可望达到上百GS/s.     

低偏振灵敏度行波半导体光放大器的实验研究

本文报导了一种具有低偏振灵敏度的行波半导体光放大器。通过有效地设计放大器的端面增透膜系，使得端面残余反射率低于１０－４，从而获得低于２ｄＢ的偏振灵敏度。     

利用半导体光放大器和滤波器组合实现高速波长转换和码型转换

将半导体光放大器(SOA)和滤波器组合使用是实现高速全光信号处理的有效途径。利用半导体光放大器和带宽为0.32nm的可调窄带滤波器同时实现了40Gbit/s的非归零(NRZ)信号的反相波长转换(WC)和非归零到伪归零(PRZ)信号的码型转换,波长转换和码型转换的结果差异取决于滤波器中心波长相对于探测光波长的失谐量。当滤波器的失谐量为-0.24nm时,输出反相的波长转换,此时滤波器起到加速半导体光放大器增益恢复的功能。当滤波器失谐量为 0.41nm和-0.48nm时,得到非归零到伪归零的码型转换,并且产生的伪归零脉冲分别出现在非归零信号的上升沿和下降沿,此时滤波器的作用是将探测光的相位信息转换为强度信息,并且该码型转换结果兼有波长转换的功能。     

具有模斑转换功能的半导体光放大器理论研究

建立了半导体光放大器(SOA)的锥形脊结构模型，进而利用有限元数值模拟方法分析、计算了波导区折射率、锥尖宽度对锥形脊结构模式扩展的影响。通过锥形脊结构参数的完善设计，获得了锥形脊结构SOA与单模光纤95％的耦合效率。