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SOA交叉增益调制及发射组件互换性特性研究

姚海峰  
【摘要】:基于半导体光放大器的交叉增益调制(SOA-XGM)全光波长转换器(AOWC)有许多优点,诸如结构简单,易于和其它光电器件集成,响应速度快,变换频域宽和偏振不敏感,在波长转换同时可以将转换后携带信号的光波进行放大,因此引起人们的关注,成为光通信器件研究领域里的热点。 本文先从SOA-XGM型波长转换器模型和SOA分段模型出发,利用载流子速率方程以及信号光和探测光在SOA中的传输方程,对SOA内部载流子浓度变化规律和波长转换器输出消光比退化做仿真研究;搭建SOA-XGM全光波长转换器实验系统,实现从1530nm到1550nm向上转换20nm的波长转换;同时,利用相位渗透理论,数值计算了垂直腔半导体光放大器(VCSOA)中的有效腔长。研究结果表明:为提高SOA响应速度,应增加SOA偏置电流和输入光功率;为提高输出消光比,应选择大功率信号光、小功率探测光以及适当的波长转换间隔和向下转换方式;在分布布喇格反射器(DBR)相对折射率差为0.05到0.2范围内,相位渗透深度变化比较快,且随DBR周期数增大而增大;有效腔长使实际增益峰值比F-P腔简化模型的预测值要小,但对半值全宽带宽的影响相对较弱。 根据飞通光电品质部反映发射组件性能差的情况,通过实验对组件中的互换性问题和相对强度噪声进行测试,讨论了单模光纤中极短距离内的基模形成情况的规律。测试数据表明:提高LD的光场分布与光纤基模的匹配度和插芯长度都可以控制互换性问题。这些分析和结果对发射组件封装有一定参考价值。


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