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一文帶你看懂什么是SOA半導(dǎo)體光放大器?半導(dǎo)體光放大器的分類及應(yīng)用 SOA半導(dǎo)體光放大器介紹

陳瀅 ? 來(lái)源:jf_04555657 ? 作者:jf_04555657 ? 2024-04-24 11:40 ? 次閱讀

SOA介紹
SOA(Semi-conductor Optical Amplifier)半導(dǎo)體光放大器是采用應(yīng)變量子阱結(jié)構(gòu)的PN結(jié)器件,外部光進(jìn)入后導(dǎo)致受激輻射,形成光信號(hào)放大。

優(yōu)點(diǎn):具有低功耗、芯片化易于集成、支持全波段等優(yōu)點(diǎn)

缺點(diǎn):偏振敏感,不同波長(zhǎng)通道間存在交叉增益調(diào)制與非線性相互作用 傳統(tǒng)SOA與EDFA (摻餌光纖放大器) RA(拉曼放大器)相比,部分指標(biāo)較弱,但隨著近年SOA技術(shù)的發(fā)展,SOA在輸出光功率、小信號(hào)增益、偏振、噪聲指數(shù)等性能獲得顯著提升,已可在絕大部分場(chǎng)景取代傳統(tǒng)的EDFA,同時(shí)SOA有著EDFA無(wú)法替代的特性,如其可支持O,E,L全波段的放大,且成本低,體積小易集成等特點(diǎn),SOA必將在光纖通信、光感知、光子集成領(lǐng)域獲得規(guī)模應(yīng)用。、

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SOA應(yīng)用1-光纖通信

光傳輸網(wǎng):光放大是光傳輸網(wǎng)的重要部分,用于提高傳輸距離。SOA可替代絕大多數(shù)EDFA應(yīng)用(年需求量為幾十萬(wàn)片),具有低功耗、小型化、支持全波段等優(yōu)點(diǎn)。

數(shù)據(jù)中心互聯(lián):主要是高速光接口100G/200G的光放大

網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控分光放大:國(guó)內(nèi)年需求約4萬(wàn)片。

承載網(wǎng)50G PAM4接入環(huán),通過(guò)SOA提高傳輸距離提高成環(huán)率。

光接入網(wǎng):接入網(wǎng)端口眾多、接入網(wǎng)光纖布放條件復(fù)雜,損耗大,接入網(wǎng)多為O波段,EDFA無(wú)法滿足O波段放大需求。隨著接入速率的提高,迫切需要SOA提高接入率。

寬帶接入:家庭寬帶逐漸升級(jí)為XGPON方案,SOA可助力PON的廣泛部署,提高PON網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍和接入率。目前全國(guó)每年新增300萬(wàn)OLT端口,將有50萬(wàn)片放大需求。

基站前傳:隨著CRAN的推進(jìn),需要支持O波段的SOA實(shí)現(xiàn)基站拉遠(yuǎn)。

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SOA應(yīng)用2-光感知-光纖傳感

國(guó)內(nèi)光纖傳感技術(shù)飛速發(fā)展,分布式光纖傳感具有全天候、長(zhǎng)距離、無(wú)源感知、通感一體等優(yōu)良特性,在物聯(lián)網(wǎng)、新基建等領(lǐng)域應(yīng)用越來(lái)越廣

SOA具有優(yōu)良的頻率響應(yīng)特性和隔離消光比,可作為光開關(guān)或調(diào)制器使用。隨著SOA技術(shù)的不斷提升,目前已可替代聲光調(diào)制器AOM,用于獲得高消光比的窄脈沖激光光源。我司SOA消光比最高可達(dá)65dB。 SOA不但做為調(diào)制器使用,還可提升光功率,進(jìn)而省去后端的EDFA光放大模塊,進(jìn)一步降低成本。

SOA應(yīng)用3-光感知-激光雷達(dá)

TOF激光雷達(dá)和FMCW激光雷達(dá)基本原理如圖所示,半導(dǎo)體光放大器SOA主要應(yīng)用于激光雷達(dá)中的光源部分。 我司SOA芯片飽和輸出光功率可達(dá)25dBm,用于提高發(fā)射光功率,滿足激光雷達(dá)長(zhǎng)距探測(cè)需求;也可以使用SOA調(diào)制光脈沖;同時(shí)與EDFA相比,芯片式的SOA可直接集成光源中,從而使得激光雷達(dá)更小巧輕便,滿足車載、無(wú)人機(jī)測(cè)繪等對(duì)體積重量要求較高的場(chǎng)景應(yīng)用。

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SOA應(yīng)用4-光感知-OCT醫(yī)療成像

OCT醫(yī)療成像,是一種新型非接觸性的無(wú)創(chuàng)光學(xué)影像診斷技術(shù),利用不同的組織對(duì)入射光的反射不同,從而顯示組織的結(jié)構(gòu)和它們之間的距離,再經(jīng)過(guò)計(jì)算機(jī)處理以后,形成偽彩或灰度,來(lái)顯示組織的斷面結(jié)構(gòu)。 SOA可集成在OCT成像設(shè)備的光源中,用于提高光源輸出光功率,進(jìn)而提高檢測(cè)靈敏度。 主要應(yīng)用有眼科OCT和心臟OCT成像。其中眼科成像使用1060nm波長(zhǎng)(水對(duì)這個(gè)波長(zhǎng)吸收少),心臟OCT以1310nm波長(zhǎng)為主。

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審核編輯 黃宇

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