半导体光放大器静态增益饱和特性的理论研究

通过数值模拟对半导体光放大器（SOA）的静态增益饱和特性进行了理论研究。分别在考虑和不考虑放大的自发辐射（ASE）的情况下，给出了连续光（CW）单光束入射时SOA的增益随入射光功率、注入电流和波长的变化以及有源区内载流子浓度的分布，并且在不考虑ASE的前提下，讨论了连续光双光束入射的情况，比较了两束光同向和相向入射时SOA增益和有源区内载流子浓度分布的差别。     

基于半导体光放大器中增益饱和效应的doublet信号源研究

提出了一种基于半导体光放大器(SOA)中增益饱和效应产生doublet信号源的方案.在该方案中,高斯脉冲光信号沿传输方向从SOA的左侧输入,doublet信号从SOA的右侧输出,光带通滤波器用来滤除自发辐射噪声(ASE).此外,该方案只使用了一个光源和SOA,具有结构简单、易于控制,且不需要复杂的色散管理.利用Optisystem7.0软件进行了仿真研究,分析了消光比、脉冲宽度、输入信号功率、调制速率、光源波长等参数对产生的doublet信号的影响.结果表明该方案对输入信号波长不敏感,给出了相关参数的优化范围.     

低偏振相关的半导体光放大器

分析了半导体光放大器的偏振特性,研制成功一种具有低偏振相关增益的半导体光放大器,该器件采用张应变与压应变混合量子阱结构,在有源层解理面上镀制超低剩余反射率减反膜以消除谐振腔效应并抑制自身受激辐射,使入射光信号在经过有源层时获得单程增益,形成行波放大．     

低偏振相关的半导体光放大器

分析了半导体光放大器的偏振特性,研制成功一种具有低偏振相关增益的半导体光放大器,该器件采用张应变与压应变混合量子阱结构,在有源层解理面上镀制超低剩余反射率减反膜以消除谐振腔效应并抑制自身受激辐射,使入射光信号在经过有源层时获得单程增益,形成行波放大。     

交叉增益型全光波长转换器性能的实验研究

对基于半导体光放大器的交叉增益型波长转换器的性能进行了实验研究。给出了波长转换的实验结果，研究了放大器增益特性、泵蒲光功率、探测光功率以及放大器注入电流对转换效率、消光比特性和噪声特性的影响，并对实验结果作了分析和讨论，对进一步的波长转换实验及结构参数的优化有指导作用。     

量子点半导体光放大器的自发辐射特性研究

从导带、价带和浸润层的能级跃迁出发,采用分段模型对量子点半导体光放大器的增益和自发辐射进行了数值研究．物理模型包括自发辐射行波方程和各能级栽流子与光子数速率方程．经过大量数值计算,得到基态电子占用概率随注入光脉冲的变化,以及增益动态过程（饱和与恢复）和输出光脉冲的时域波形畸变．进一步研究了量子点光放大器自发辐射谱和增益平坦性,结果表明自发辐射功率随输入信号功率增大而减小,引入合适的钳制光,可在20nm带宽内获得小于0．3dB的增益平坦度,或者40nm带宽内小于1．0dB．     

基于半导体光放大器的光学向量矩阵乘法器的实现方法

提出了一种基于半导体光放大器(SOA)的光学向量矩阵乘法器(OVMM)的实现方法。与传统的向量矩阵乘法器相比,本文方法采用的是非空间光的实现方案,且SOA的增益补偿作用可对计算所得的光功率进行校正,从而提高计算精度。对提出的方法进行了1×2向量与2×2矩阵乘法运算的实验验证,结果表明可以实现向量矩阵乘法器的运算功能。利用SOA的大范围增益可调特性,可有效提高信号动态范围,利于多路信号间均匀性的改善,且易于集成。     

半导体光放大器

半导体光放大器（SOA）是光通信系统中的重要部件，它可用作在线放大器和光网路中的功能器件。从上世纪90年代开始SOAs的功能应用研究以来，它的应用方法和应用范围均在稳定地增长。     

基于半导体光放大器的开关矩阵级联规模的研究

分析了几种基于半导体光放大器的开光矩阵的级联特性，结果表明矩阵—矢量(matrix—vactor)开关规模的大小严重受限于大的分光损失，波导损失和耦合损失，然而对于分布增益矩阵—矢量开关矩阵和Benes开关矩阵，放大自发辐射噪声(ASE)的积累和信号的非理想消光比是限制系统级联规模的主要因素，当信号光功率较大时，非理想消光比对级联的规模有大的影响。     

基于SOA环形腔激光器的理论分析

给出了描述半导体光放大器(SOA)考虑损耗时放大特性的新公式,特点是定义了一个特征函数,使公式变得简洁好记.得到了由SOA经过光纤反馈构成的环形腔激光器的起振条件、不同反馈系数时的振动输出功率、以及在高斯滤波器条件下的输出光谱,其输出光谱比滤波器的带宽要宽得多.     

提高SOA驱动电路开关速度到纳秒级的方法

建立了半导体光放大器SOA与夹持架的等效模型,将SOA、夹持夹、导线构成的系统看作一个由电阻、电感、电容和理想二极管D并联后3部分串联的一个电路,并对此模型进行了理论分析和计算机仿真.文中给出了基于此模型进行的实验结果.结果表明:通过调整电阻和电容的值,可以有效地将驱动电路的开关速度提高到纳秒级.     

基于SOA的高稳定度DWDM多波长光源

研究了利用SOA和取样光栅型梳状滤波器构成的直腔和环形腔结构,实现多个波长的光的稳定输出,输出光的波长间隔0.8nm,线宽小于0.3nm,各通道功率差别小于30μW,是可应用于密集波分复用（DWDM)光通信系统的一体化多波长激光光源。     

基于SOA的全光码型变换的理论研究

采用半导体光放大器(SOA)的分段模型，根据SOA有源区内载流子的速率方程、光功率的传输方程及半导体光放大器延迟干涉(SOA-DI)装置的传输方程，对SOA-DI装置实现全光码型变换进行了数值模拟．当输入为10Gbit／s归零(RZ)信号脉冲时，通过调整SOA-DI装置两臂的延迟和位相，在SOA-DI装置的输出端得到了10Gbit／s的非归零(NRZ)信号和NRZ信号的反码．通过数值模拟，发现必须合理选取SOA的注入电流，从而消除幅度调制效应和码型效应的影响．为了保证在转换过程中不丢失信息，在RZ信号中应当加入适当的冗余码。     

10 Gbit/s可调谐全光波长转换器的实验研究

基于可调谐激光器和半导体光放大器中的交叉增益调制效应,实现了宽带可调谐全光波长转换器,采用单端耦合半导体光放大器改善波长转换的输出消光比特性.在10Gbit/s可调谐波长转换实验中,转换输出在1528~1563nm范围内可调,在适当条件下,可使在整个调谐范围内输出消光比大于10dB,转换效率大于0dB.该机制的波长转换在向上转换时能够得到较好的眼图,向下转换时眼图效果较差,噪声特性恶化明显.     

基于SOA光开关矩阵的光交叉连接的研究

介绍了光交叉连接（ＯＸＣ） 节点的基本交叉机制、基本结构及评价参数,提出了一种基于半导体光放大器（ＳＯＡ） 构成光开关的２×２ 的光交叉连接节点的结构,测试并分析了实验系统的主要性能参数．实验表明,用ＳＯＡ 光开关矩阵来构建ＯＸＣ节点的方案是可行的．     

SOA在OCDMA网络中的应用

综述了半导体光放大器(SOA)在光码分多址(OCDMA)系统中消除多址接入干扰(MAI)噪声、控制全光分组数据路由的两类应用,阐述了这些方案的原理和特点,并展望了未来SOA在OCDMA网络中的应用.