半導(dǎo)體光放大器PPT課件

1、光放大器的重要性光放大器的重要性動機(jī)：解決電中繼器設(shè)備復(fù)雜、維護(hù)難、成本高的問題 歷史：以1989年誕生的摻鉺光纖放大器 (Erbium Doped Fiber Amplifier, EDFA) 代表的全光放大技術(shù)是光纖通信技 術(shù)上的一次革命第1頁/共16頁影響：光放大器最重要的意義在于促使波分復(fù)用技術(shù) ( (WDM) WDM) 走向?qū)嵱没?、促進(jìn)了光接入網(wǎng)的實(shí)用化第2頁/共16頁光放大器的原理光放大器的原理 光放大器的功能光放大器的功能：提供光信號增益，以補(bǔ)償光提供光信號增益，以補(bǔ)償光信號在通路中的傳輸衰減，增大系統(tǒng)的無中繼信號在通路中的傳輸衰減，增大系統(tǒng)的無中繼傳輸距離。傳輸距離。 在泵浦能

2、量（電或光）的作用下，實(shí)現(xiàn)粒子數(shù)在泵浦能量（電或光）的作用下，實(shí)現(xiàn)粒子數(shù)反轉(zhuǎn)（非線性光纖放大器除外），然后通過受反轉(zhuǎn)（非線性光纖放大器除外），然后通過受激輻射實(shí)現(xiàn)對入射光的放大。激輻射實(shí)現(xiàn)對入射光的放大。 光放大器是基于光放大器是基于受激輻射或受激散射受激輻射或受激散射原理實(shí)現(xiàn)原理實(shí)現(xiàn)入射光信號放大的一種器件。其機(jī)制與激光器入射光信號放大的一種器件。其機(jī)制與激光器完全相同。實(shí)際上，光放大器在結(jié)構(gòu)上是一個(gè)完全相同。實(shí)際上，光放大器在結(jié)構(gòu)上是一個(gè)沒有反饋或反饋較小的激光器沒有反饋或反饋較小的激光器。第3頁/共16頁半導(dǎo)體光放大器SOA第4頁/共16頁SOA簡介簡介第5頁/共16頁SOA特點(diǎn)特點(diǎn)第6

3、頁/共16頁SOASOA特點(diǎn)特點(diǎn)第7頁/共16頁半導(dǎo)體光放大器半導(dǎo)體光放大器 (SOA)p pn n第8頁/共16頁行波半導(dǎo)體光放大器行波半導(dǎo)體光放大器 TWTWSOASOA與與FPFPSOASOA的區(qū)別在于端面的反射率大的區(qū)別在于端面的反射率大小，小， TWTWSOASOA具有極低的端面反射率，通常在具有極低的端面反射率，通常在0.1%0.1%以下。以下。 降低端面反射方法：傾斜有源區(qū)法、窗面結(jié)構(gòu)。降低端面反射方法：傾斜有源區(qū)法、窗面結(jié)構(gòu)。 TWTWSOASOA的增益、增益帶寬和噪聲特性都可以滿的增益、增益帶寬和噪聲特性都可以滿足光纖通信的要求，但如下兩個(gè)缺點(diǎn)限制著它足光纖通信的要求，但如下兩個(gè)缺點(diǎn)限制著它在光纖通信中的實(shí)際應(yīng)用：在光纖通信中的實(shí)際應(yīng)用： 對光信號偏振態(tài)的敏感性；對光信號偏振態(tài)的敏感性； 對光信號增益的飽和性。對光信號增益的飽和性。第9頁/共16頁第10頁/共16頁第11頁/共16頁第12頁/共16頁半導(dǎo)體激光放大器 (SOA) 第13頁/共16頁 錐錐形波形波導(dǎo)結(jié)構(gòu)導(dǎo)結(jié)構(gòu)前前兩兩者