反射型半导体光放大器建模与模拟

发布时间：2024-05-18 12:20

　　为了准确预测反射型半导体光放大器(RSOA)中的放大自发辐射(ASE)噪声和掌握RSOA的最佳工作区间,在SOA宽带稳态模型以及高效动态模型的基础上,修改了RSOA的部分结构并将多阶迭代的算法运用到RSOA理论建模以及增益噪声指数测试中。实验结果表明RSOA在偏置电流大于130 mA时增益稳定在26 dB以上,噪声指数稳定在11 dB。且在偏置电流不变时,低输入功率-30 dBm时,RSOA处于最佳工作区间。该种新型RSOA模型满足且优于实际应用中RSOA的各项工作参数,测试结果对RSOA的产品优化设计和光网络单元最佳工作区间具有指导和改进的意义。

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【部分图文】：

图1RSOA的结构图

如图1所示,RSOA的有源区是异质结构。在有源区内,InGaAsP质半导体材料呈脊形,掩埋在InP质基底中。RSOA的基本结构和半导体光放大器相似,是在其前解理面上增加了具有低反射率的前端涂层,在其后解理面上增加了具有高反射率的后端涂层。当有光信号进入到RSOA中,首先光信号将经....

图2算法模型图

2.2算法流程如图2所示,该模型使用的算法主要思想是通过更新整个RSOA中活性区域(放大腔)中的载流子密度,即Q(i)为载流子浓度N(i)随时间变化的导数,当Q(i)=0时,可认为活性区域中的载流子密度达到最大值。所以该模型在算法中通过多阶迭代不断检验Q(i)的值是否为0。将整....

图3载流子密度分布图

图3和图4中显示的是RSOA的载流子密度以及前向和后向传播的总ASE光子率和信号光子速率在RSOA中的空间分布。由于前解理面反射率较低,反向传播信号可以忽略不计。当输入功率较低时,载流子密度的空间分布接近对称,在接近RSOA的中心时达到峰值,然后向输入和输出面的方向上逐渐下降。造....

图4ASE总光子率信号光子率分布

图3载流子密度分布图3.2RSOA输出谱和噪声指数

本文编号：3976924