Strokovno znanje

Princip optičnega stikala SOA (optično stikalo tipa polprevodniškega optičnega ojačevalnika)

2025-12-10

AnSOA (Stikalo polprevodniškega optičnega ojačevalnika)je jedrna optična naprava, ki realizira preklapljanje/usmerjanje optičnega signala na podlagi značilnosti nasičenosti ojačenja polprevodniškega optičnega ojačevalnika (SOA). Združuje dvojni funkciji "optičnega ojačanja" in "optičnega preklapljanja" in se pogosto uporablja v optoelektronskih komunikacijah (kot so optični moduli, optične navzkrižne povezave (OXC) in optične medsebojne povezave podatkovnih centrov), še posebej primeren za scenarije optičnih omrežij visoke hitrosti in visoke gostote.


Osnovna fizična osnova: SOA Gain Saturation Effect


Da bi razumeli optična stikala SOA, je treba najprej razumeti temeljni princip delovanja SOA-stimuliranega ojačanja emisij in lastnosti nasičenosti:


Osnovna struktura SOA: V bistvu je to polprevodniški valovod (običajno uporablja materialne sisteme InP/InGaAsP, primeren za komunikacijska okna 1310nm/1550nm). Oba konca valovoda sta antirefleksna filma (zmanjšata odboj), notranjost pa je dopirana z aktivnimi območji (zagotavlja ojačevalni medij). Nosilci naboja so vzbujeni na visoko raven energije z električnim vbrizgavanjem.


Ojačitev stimulirane emisije: Ko vhodni optični signal (signalna luč) vstopi v aktivno območje SOA, visokoenergijske nosilce "vzbudijo" fotoni signalne svetlobe, da preidejo na nižje energijske ravni, pri čemer se sprostijo fotoni z enako valovno dolžino, fazo in polarizacijo kot signalna svetloba, s čimer se optični signal ojača (ojačanje G je običajno 10~30dB).


Ključna značilnost nasičenosti ojačanja: ojačanje SOA ni neskončno – ko je vbrizgani tok fiksen, je največje ojačanje SOA določeno s "koncentracijo nosilca"; če je vhodna optična moč dovolj velika (presega "moč nasičenja Psat"), bo hitro porabila visokoenergijske nosilce v aktivnem območju, kar bo povzročilo močan padec ojačanja SOA in sčasoma prešlo v "stanje nasičenosti ojačenja" (na kateri točki se ojačanje nagiba k stabilizaciji in se ne more več povečevati z naraščajočo vhodno optično močjo).


Osnovna logika optičnega preklapljanja SOA: z uporabo "kontrolne lučke" za uravnavanje stanja ojačanja SOA se "signalna lučka" posredno vklopi/izklopi.


Boxoptronicslahko zagotovi visok dobičekSOA ojačevalnikipri 1060 nm, 1310 nm, 1550 nm in 1560 nm.

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