半導體光放大器檢視原始碼討論檢視歷史
| 半導體光放大器 |
 |
半導體光放大器(semiconductor optical amplifier)簡稱:SOA導體光放大器的原理與摻稀土光纖放大器相似但也有不同, 其放大特性主要取決於有源層的介質特性和激光腔的特性。它雖也是粒子數反轉放大發光但發光的媒介是非平衡載流子即電子空穴對而非稀有元素。半導體的發光可根據激發方式的不同分為光致發光、電致發光和陰極發光等。
簡介
早在半導體激光器出現時，就開始了對SOA的研究，但由於初期的半導體材料激光放大器偏振靈敏度較高，使得SOA一度沉寂。但近幾年來應變量子阱材料的研製成功，克服了偏振敏感的缺點，性能也有許多改進。半導體光放大器的增益可以達到30dB以上，而且在1310nm窗口和1550nm窗口上都能使用。如能使其增益在相應使用波長範圍保持平坦，那麼它不僅可以作為光放大的一種有益的選擇方案，還可促成l310nm窗口WDM系統的實現。SOA有兩種:一種是將通常的半導體激光器當作光放大器使用，稱作F-P半導體激光放大器(FPA);另一種是在F-P激光器的兩個端面上塗有抗反射膜，消除兩端的反射，以獲得寬頻帶、高輸出、低噪聲。
評價
導體光放大器的原理與摻稀土光纖放大器相似但也有不同,其放大特性主要取決於有源層的介質特性和激光腔的特性。它雖也是粒子數反轉放大發光但發光的媒介是非平衡載流子即電子空穴對而非稀有元素。半導體的發光可根據激發方式的不同分為光致發光、電致發光和陰極發光等。光致發光是指用半導體的光吸收作用來產生非平衡載流子,實際上是一種光向另一種光轉換的過程。電致發光是指用電學方法將非平衡載流子直接注人到半導體中而產生髮光,這常藉助於PN結來完成。在半導體中電子的能級限制在導帶和價帶兩個帶內,在導帶中電子充當移動載流子,在價帶中空穴充當載流子。半導體在外界激發下,可將價帶中的電子激發到導帶中,同時在價帶中留下空穴,所產生的電子和空穴分別躍遷到導帶底和價帶頂,這一過程只與晶格交換能量而不產生光發射,稱為無輻射躍遷,與此同時,導帶底的電子還要躍遷到價帶頂與空穴複合,並同時發射光子,二者形成動態平衡,與熱平衡狀態下的情況不同,這時的電子和空穴為非平衡載流子,載流子的分布不再是費米統計分布。[1]