半導體光放大器姓名：班級：學號:光放大器的重要性動機：解決電中繼器設備復雜、維護難、成本高的問題光放大器出現之前，光纖通信的中繼器采用光－電－光(O-E-O)變換方式。裝置復雜、耗能多、不能同時放大多個波長信道歷史：以1989年誕生的摻鉺光纖放大器(ErbiumDopedFiberAmplifier,EDFA)代表的全光放大技術是光纖通信技術上的一次革命影響：光放大器最重要的意義在于促使波分復用技術(WDM)走向實用化、促進了光接入網的實用化

半導體光放大器SOA光放大器的功能：提供光信號增益，以補償光信號在通路中的傳輸衰減，增大系統的無中繼傳輸距離。在泵浦能量（電或光）的作用下，實現粒子數反轉（非線性光纖放大器除外），然后通過受激輻射實現對入射光的放大。光放大器是基于受激輻射原理實現入射光信號放大的一種器件。其機制與激光器完全相同。不同之處在于，半導體激光器放大的是內部電子空穴復合產生的光子，而光放大器放大的是外部輸入的光子或光信號。實際上，光放大器在結構上是一個沒有反饋或反饋較小的激光器。12分類法布里－珀羅放大器(FP－SOA)行波放大器(TW－SOA)根據光放大器端面反射率和工作偏置條件，將半導體光放大器分為其腔面反射率為其腔面反射率小于法布里－珀羅放大器(FP－SOA)1F-PSOA的結構和原理半導體激光器由于在解理面存在反射，當偏流低于閾值時是放大器。減小腔體界面反射，也可使激光器變為放大器。這種放大器稱F-P放大器。它實際上就是工作在閾值電流以下的激光器，增益譜寬很窄。注入電流輸入光信號輸出光信號有源區Lz=z=Lz反射面R反射面R0F-PSOAF-P諧振腔反射率R越大，SOA增益越大。但是當R超過一定值后,光放大器變為激光器。不同反射率F-PSOA

頻率增益gwGFPAR=0.03R=0.32R=0w0GFPAmaxGFPAmin0+2w0-2w0行波放大器()()()()[]2ss211wwRGGR--maxFPA)(wG=增益頻譜

行波放大器(TW－SOA)2

行波放大器行波光放大器是一個沒有反饋的激光器。其核心是當放大器被光或電泵浦時，使粒子數反轉獲得光增益。它的腔面反射率很小，盡量使入射光信號只在其內獲得單程放大。注入電流輸入光信號輸出光信號有源區Lz=0z=Lz行波放大行波放大器的特征極低的腔面反射率（<），以獲得小的增益抖動性（<0.5dB）；低的光損耗以獲得大的凈增益（約30dB）；高的材料增益以獲得極低的操作電流（20~30dB增益，其操作電流為100mA）極低的偏振相關損耗（<0.5dB）高的飽和輸出功率；低的耦合損耗（<3dB/facet）；低的噪聲指數以獲得輸出信號高的信噪比。減小反射率的方法1有源區光輸入光輸出反射角度解理面或有源區傾斜結構。在解理面處的反射光束，因角度解理面的緣故已與前向光束分開。在大多數情況下，使用抗反射膜和有源區傾斜，可以使反射率小于<0.1%）解理面：單晶半導體在高真空中能夠沿著某些確定的方位的晶面劈裂，這樣的晶面稱為解理面。有源區端面和解理面之間插入透明窗口區。光束在到達半導體和空氣界面前，在該窗口區已發散，經界面反射的光束進一步發散，只有極小部分光耦合進薄的有源層。減小反射率的方法2透明區有源區光輸入光輸出增透膜1234優點增益響應相當快速，適用于交換及信號處理等光網絡應用中。同時具有光放大及信號處理的能力，如開關功能等。應用在全光波長變換、光交換中。結構較為簡單、功耗低、壽命長、成本低。尺寸小，易制作成集成電路與集成光電路結合使用。缺點對光信號增益的飽和性。在注入電流恒定時,輸入信號光功率較小時,隨著輸入光功率的增加,輸出光功率相應增加,增益為常數,但當輸入光功率較高時,增益就會出現飽和甚至發生下降。這是因為大的輸入光信號使過量的載流子參加受激輻射復合而得不到及時補充。?對光信號偏振態的敏感性半導體光放大器的偏振特性主要是指放大器對輸入信號光的偏振態敏感,對不同的偏振態的增益不相同,沒有經過特殊設計的半導體光放大器對TE模、TM模的增益可相差5dB~8dB,而且會使增益的有效帶寬減小,這當然是光纖通信中不希望見到的。LOREMIPSUMDOLORSITAMET,CONSECTET