Професійні знання

Принцип оптичного перемикача SOA (оптичний перемикач типу напівпровідникового оптичного підсилювача)

2025-12-10

АнSOA (перемикач напівпровідникового оптичного підсилювача)це основний оптичний пристрій, який реалізує комутацію/маршрутизацію оптичного сигналу на основі характеристик насичення посилення напівпровідникового оптичного підсилювача (SOA). Він поєднує в собі подвійні функції «оптичного підсилення» та «оптичного перемикання» та широко використовується в оптоелектронних комунікаціях (таких як оптичні модулі, оптичні перехресні з’єднання (OXC) та оптичні з’єднання центрів обробки даних), особливо підходить для сценаріїв високошвидкісної оптичної мережі з високою щільністю.


SOA (перемикач напівпровідникового оптичного підсилювача)


Щоб зрозуміти оптичні комутатори SOA, необхідно спочатку зрозуміти основний принцип роботи SOA — стимульоване посилення випромінювання та характеристики насичення посилення:


Базова структура SOA: по суті, це напівпровідниковий хвилевід (зазвичай використовують системи матеріалів InP/InGaAsP, придатні для комунікаційних вікон 1310 нм/1550 нм). Два кінці хвилеводу являють собою плівки проти відбивання (зменшують відображення), а внутрішня частина легована активними областями (забезпечуючи середовище посилення). Носії заряду збуджуються до високого рівня енергії за допомогою електричної інжекції.


Стимульоване посилення випромінювання: коли вхідний оптичний сигнал (сигнальне світло) потрапляє в активну область SOA, носії високої енергії «збуджуються» фотонами сигнального світла для переходу на нижчі рівні енергії, випускаючи фотони з тією ж довжиною хвилі, фазою та поляризацією, що й сигнальне світло, таким чином посилюючи оптичний сигнал (посилення G зазвичай становить 10~30 дБ).


Ключова характеристика насичення підсилення: підсилення SOA не є нескінченним — коли введений струм фіксований, максимальне підсилення SOA визначається «концентрацією носія»; якщо вхідна оптична потужність достатньо велика (перевищує «потужність насичення Psat»), вона швидко споживатиме носії високої енергії в активній області, спричиняючи різке падіння підсилення SOA, зрештою переходячи в «стан насичення підсилення» (у цей момент підсилення має тенденцію до стабілізації та більше не може збільшуватися зі збільшенням вхідної оптичної потужності).


Основна логіка оптичного перемикання SOA: за допомогою «контрольного світла» для регулювання стану посилення SOA «сигнальне світло» опосередковано вмикається/вимикається.


Боксоптронікаможе забезпечити високий коефіцієнт посиленняSOA підсилювачіпри 1060 нм, 1310 нм, 1550 нм і 1560 нм.

X
We use cookies to offer you a better browsing experience, analyze site traffic and personalize content. By using this site, you agree to our use of cookies. Privacy Policy
Reject Accept