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半导体行波光放大器

一、引言 放大器是电子电路中核心的器件。在本世纪初发明了电子管放大器。它可以通过声/电的转换和电信号的放大而加强声信号。这可以用作扩音器。由于信号加强,在通信中便可以增加通信距离。 七十年代兴起的光纤通信事业迅速发展,为延长光纤通信的距离,要求在线路中加设中继站。目前,这种中继站是先将接收到的光信号经过光电转换成为电信号,通过电路的放大及整理再转换为光信号输出到下一站,很是复杂。这便要求能不经过电的放大器而直接放大光信号。 目前研究的光放大器有两种基本类型。一种是使用外加的光泵能量使一些材料产生非线性的作用。当输入信号光时可以在输出端得到放大的光信号。另一种是用半导体光电材料在外加激励电流时使通过的光信号产生放大作用。可以看出前一种放大器要求强的相干光泵源,而且放大的频率必须正好符合材料非线性所产生的光频率。这种光放大器本身需要附有庞大的相干光发生器。而半导体光放大器需要的只是激励这种半导体所使用的微弱电流。同时它可以使用于很宽...  (本文共17页) 阅读全文>>

《光通信研究》1992年02期
光通信研究

光纤通信系统用光放大器的进展

王端骤:光纤通信系统用光放大器的进展 长途光纤干线通信需要中继,而目前的光纤通信中继器要先将接收的弱光信号转换为电信号。通过电路对信号进行整形及放大,再将电信号转为强光信号传输出去。这样的中继设备十分复杂,对长距离海底光缆通信是很困难的。最近三、四年来,光放大器的研究很有进展。尤其是使用掺饵光纤的光放大器,作为长途光纤通信的光中继器有其特殊的优点。一、光放大器 目前制作的光放大器,基本上有两种:一是使用半导体材料制成的光放大器,称为半导体行波光放大器;另一种是使用一段光纤产生光放大作用,称为光纤光放大器。 1.半导体行波光放大器 (〕)结构及工作原理 半导体行波光放大器的核心是它的有源区,见图1。光信号通过长约30。林m、宽约2卜m、厚约0 .15杯m的有源区得以放大。有源区一是由半导体单晶材料形成的PN结组成。当外加正向电流时,N区的自由电子加多,不断地供应到结中去,并和缺乏电子的原子(离子) 、石涎卜\ 图1半导体行波光放大...  (本文共13页) 阅读全文>>

《量子电子学》1991年01期
量子电子学

半导体行波光放大器作光相位调制器的研究

本文主要研究TWA的一个重要的非线性应用:TWA用作光相位调制器。这是一种有源增益波导光相位调制器。其调制原理是通过改变TWA有源区载流子浓度,引起介质折射率的相应变化,从而实现对注入光载波的相位调制。与光源波导相位调制器(如.Ts:LINbO。调相器)相比,TWA具有较低的半波电流,较宽的调制带宽,同时还可提供一定的信号增益等优点。 实现TWA相位调制有两种e方法:(1)偏置电流的调制调相,(2)强度调制信号的调相。 由于载流子浓度的变化而引起的TWA内光信号的相位移为:协命/(令·斋)功二,。十毕tL〔N(z)一N。澳李Zdz 人碑0 Ql、其中,L为TWA有源区长度,苗。为器件额定相位移,N。为无光信号往入时的载流子浓度,N(z)为光注入下载流子浓度分布,n(z)为介质折射率分布。根提此光相位移的表示式,我们可以近似地推得,TW...  (本文共1页) 阅读全文>>

南京师范大学
南京师范大学

基于SOA—XGM的全光波长转换器特性研究及其在混合WDM/OTDM光网络结点中的应用

全光波长转换器是密集波分复用(DWDM)系统中的关键光电子器件,也是混合WDM/OTDM光网络实用化的一个关键部分。基于半导体光放大器非线性效应的波长转换器最具有实用化前景,一直是人们研究的热点。本文对基于半导体光放大器交叉增益调制效应的全光波长转换器进行了系统的理论研究和数值模拟。具体内容如下:第一章分析了WDM和OTDM技术组构混合光网络的必要性,总结了全光波长转换技术在未来全光网络中的作用。结合当前实验进展,详细介绍了各种全光波长转换技术的原理及其在混合WDM/OTDM光网络结点数据格式转换中的应用。第二章分析了法布里—珀罗激光器的工作原理,通过数值求解单模激光器速率方程,研究了法布里—珀罗激光器的静态和动态特性,为基于半导体光放大器的全光波长转换器的理论分析和数值计算作了充分的知识铺垫。第三章全面研究了半导体光放大器用作全光波长转换器的理论基础。详细推导了半导体光放大器中传输方程和速率方程,分析了基于半导体光放大器非线性...  (本文共83页) 本文目录 | 阅读全文>>

《激光与红外》1990年05期
激光与红外

光纤通信中的光放大器

一俄官 光放大器是实现全光型光纤通信的关键性部件。虽然有关光放大的概念及研制开始于五.十年代末,但真正旨在用于光通信的实用化光放大器研究还是八十年代的事情。这是因为,在这个阶段,一些高性能的光纤通信系统已实用化专二些真淆全光型无纤通信思想和镇型的设计或卖辘不断被提出,有的已获得相当满意的结莱,如相午光通信〔‘,、光孤子通信‘、量子光通信〔吕)等等。因此,作为这些系统中的核心部件—光放大器自然引起人们的关注,井开展了广泛深入的研究。到目前为止,已提出并已经过实验验证的方案主要有三类:(1)半导体激光放天器,或称LD放大器〔专,5,。它的结构与LD大体上相同,只是两端面或不镀反射膜(行波型,即TW一LD),或镀反射率低的膜(醉波或法拍型,即FP一LD)。使用的主要材料也和LD同。激励方式也同于LD。即通过注入电流工作的;(2)一般传输光纤光放大器〔。,”。这是一种借助光纤三阶非线性效应产生的增益机制而促使光信号放大的分布参数光放大器...  (本文共6页) 阅读全文>>

《中国有线电视》2011年08期
中国有线电视

光放大器在光传输系统中的应用

随着光网络的发展,特别是DWDM系统和超长传输的出现,利用光放大器直接对光信号进行放大的中继方式被运用到光纤传输系统中,这种方式能极大地延长传输距离,降低系统成本,使得整个系统更加简单、灵活、高效。1光放大器的特点光放大器是用来提高光信号强度的器件,它的工作不需要转换光信号到电信号然后再转回光信号,常作为中继放大器,这个特性导致光放大器比再生器有两大优势,第一,放大器支持任何比特率和信号格式,因此光放大器简单地放大所收到的信号,也就是说对任何比特率和信号格式是透明的;第二,光放大器不仅支持单个信号波长放大,而且支持一定波长范围的光信号放大,其原理如图1所示。图1光放大器流程图2光放大器的分类光放大器有半导体激光放大器和光钎放大器两类,在有线电视系统中常用光纤放大器,光钎放大器有工作波长为1 550 nm的掺铒光钎放大器(EDFA)和工作波长为1 310 nm的掺镨光钎放大器(PDFA)两种。(1)掺镨光纤放大器(PDFA)PDF...  (本文共2页) 阅读全文>>

《电信技术》2004年11期
电信技术

北电光放大器回损低故障的处理

1概述我国的几大高速环网均采用北电的DWDM设备,光回损(OpticalReturnLoss)是北电DWDM系统的一个重要维护指标。所谓光回损是指光信号的反射或回声。回损值就是光发送信号被反射到发射端的比例,即lg10Pout/P反射光。从光回损值的定义可以看出,回损值产生在光盘的OUT口。反射光功率越大,则光回损值越小;反射光功率越小,则光回损值越大。正常情况下,回损值为30~40dB。当回损值低于24dB的门限值时,就会导致激光放大器的光功率自动下降,严重时会损坏光盘。因此,一般情况下,当光回损值30dB时,就需要进行处理。在DWDM系统中,尤其是北电OpteraLH波分复用设备光放大器的发送光功率高达15.5~21dBm,如果某个时候光放大器反射回来的光功率太大(也就是光回损低),就会影响高速率激光器的稳定度,从而导致分布噪声增大和激光器抖动。为避免这种情况的发生,北电设备设立了一种保护机制,即当光放大器检测到的回损值低于...  (本文共3页) 阅读全文>>