半导体光放大器（SOA）简介

光放大器于 1990 年代问世，克服了再生器技术，为 WDM 技术打开了大门。它主要用于直接放大光信号，而无需先将其转换为电信号。光放大器有很多种类型，即拉曼放大器、掺铒光纤放大器 (EDFA) 和半导体光放大器 (SOA)。本文将对 SOA 放大器进行更清晰的介绍，并分析其优缺点。

SOA 光放大器使用半导体作为增益介质，旨在用于一般应用，以增加光发射功率来补偿其他光学设备的损耗。半导体光放大器通常以光纤尾纤组件的形式用于电信系统，工作信号波长在 0.85 µm 和 1.6 µm 之间，可产生高达 30 dB 的增益。半导体光放大器的波长范围为 1310nm、1400nm、1500nm、1600nm，可与单模或保偏光纤输入/输出一起使用。

SOA 放大器的要点

1310 nm、1400 nm、1550 nm 和 1610 nm 波长可选

20 dB 的高光纤到光纤增益

高达 16 dBm 的输出

1 MHz，10 ns 脉冲宽度（可选）

PM Panda 光纤输入/输出（可选）

类似于激光器，但具有非反射端和宽波长发射

传入的光信号刺激其自身波长的光发射

过程继续通过腔体以放大信号

SOA 放大器的工作原理

SOA 的基本工作原理与半导体激光器相同，但没有反馈。SOA 通过模拟发射放大入射光。当光穿过有源区时，它会导致这些电子以光子的形式损失能量并回到基态。这些受激光子与光信号具有相同的波长，从而放大光信号。

DWDM 网络中 SOA Over EFDA

如以下解决方案所示，使用 SOA 放大器实现 120 公里城域网。您可能想知道为什么不在上述网络中使用 EDFA。

从理论上讲，SOA 光放大器在性能方面无法与 EDFA 相比。SOA 光放大器的噪声系数通常较高，增益带宽可能相似，SOA 以自相位调制和四波混频的形式表现出更强的非线性失真。然而，半导体光放大器体积小且采用电泵浦，通常比 EDFA 便宜。此外，SOA 可以用低功率激光器运行。

如何选择 SOA 光放大器？

选择 SOA 放大器时，您必须检查产品数据表中的每个详细参数。但是，说真的，您明白了吗？不，请阅读以下部分。

用于表征 SOA 放大器的关键参数是增益、增益带宽、饱和输出功率和噪声。

增益是输入信号被放大的因子，以输出功率与输入功率之比（以 dB 为单位）来衡量。增益越高，输出光信号就越高。

增益带宽定义了放大功能的带宽范围。宽增益带宽有利于放大各种信号波长。

饱和输出功率是放大后可达到的最大输出功率，超过该功率则无法放大。SOA 必须具有高功率饱和水平，以保持在线性工作区域并具有更高的动态范围。

噪声定义为信号带宽内由于放大器中的物理处理而产生的不需要的信号。噪声系数参数用于测量噪声的影响，噪声通常约为 5dB。