Odborné znalosti

Princip optického přepínače SOA (optický přepínač typu polovodičového optického zesilovače)

2025-12-10

AnSOA (Semiconductor Optical Amplifier Switch)Abychom porozuměli optickým přepínačům SOA, je nutné nejprve porozumět základnímu pracovnímu principu SOA – zesílení stimulované emise a saturaci zisku:


Základní fyzikální základ: SOA získá efekt saturace


Abychom porozuměli optickým přepínačům SOA, je nutné nejprve porozumět základnímu pracovnímu principu SOA – zesílení stimulované emise a saturaci zisku:


Základní struktura SOA: V podstatě se jedná o polovodičový vlnovod (běžně využívající materiálové systémy InP/InGaAsP, vhodné pro komunikační okna 1310nm/1550nm). Dva konce vlnovodu jsou antireflexní fólie (snižující odraz) a vnitřek je dotován aktivními oblastmi (poskytující médium zisku). Nosiče náboje jsou vybuzeny na vysokou úroveň energie prostřednictvím elektrického vstřikování.


Zesílení stimulované emise: Když vstupní optický signál (signální světlo) vstoupí do aktivní oblasti SOA, vysokoenergetické nosiče jsou „vybuzeny“ fotony signálního světla k přechodu na nižší energetické hladiny, přičemž se uvolní fotony se stejnou vlnovou délkou, fází a polarizací jako signální světlo, čímž se optický signál zesílí (zisk G je typicky 10~30B).


Klíčová charakteristika saturace zisku: Zisk SOA není nekonečný – když je injektovaný proud pevný, maximální zisk SOA je určen „koncentrací nosné“; pokud je vstupní optický výkon dostatečně velký (překračuje „saturační výkon Psat“), bude rychle spotřebovávat vysokoenergetické nosiče v aktivní oblasti, což způsobí prudký pokles zisku SOA, který nakonec vstoupí do „stavu nasycení zisku“ (v tomto okamžiku má zisk tendenci se stabilizovat a již se nemůže zvyšovat s rostoucím vstupním optickým výkonem).


Základní logika optického přepínání SOA: Pomocí "kontrolního světla" k regulaci stavu zisku SOA se "signální světlo" nepřímo zapíná/vypíná.


Boxoptronicsmůže poskytnout vysoký ziskSOA zesilovačepři 1060nm, 1310nm, 1550nm a 1560nm.

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