Cómo usar un amplificador óptico semiconductor

El método de uso deamplificador óptico semiconductor(SOA) es el siguiente:

El amplificador óptico semiconductor SOA se utiliza ampliamente en todos los ámbitos de la vida. Una de las industrias más importantes es la de las telecomunicaciones, donde resulta fundamental para el enrutamiento y la conmutación.amplificador óptico semiconductor SOATambién se utiliza para mejorar o amplificar la señal de salida de las comunicaciones de fibra óptica de larga distancia y es un amplificador óptico muy importante.

Pasos básicos de uso

Seleccione la opción adecuadaamplificador óptico SOAEn función de los escenarios y requisitos de aplicación específicos, seleccione un amplificador óptico SOA con parámetros adecuados, como la longitud de onda de trabajo, la ganancia, la potencia de salida saturada y la figura de ruido. Por ejemplo, en sistemas de comunicación óptica, si la amplificación de la señal se realiza en la banda de 1550 nm, es necesario seleccionar un amplificador óptico SOA con una longitud de onda de operación cercana a este rango.

Conexión de la ruta óptica: Conecte la entrada del amplificador óptico semiconductor SOA a la fuente de señal óptica que se desea amplificar y la salida a la ruta óptica o dispositivo óptico subsiguiente. Al realizar la conexión, tenga en cuenta la eficiencia de acoplamiento de la fibra óptica y procure minimizar las pérdidas ópticas. Para optimizar las conexiones de la ruta óptica, puede utilizar dispositivos como acopladores de fibra óptica y aisladores ópticos.

Ajuste la corriente de polarización: Controle la ganancia del amplificador SOA ajustando su corriente de polarización. En general, a mayor corriente de polarización, mayor ganancia, pero esto también puede aumentar el ruido y alterar la potencia de salida saturada. Es necesario determinar el valor adecuado de la corriente de polarización en función de los requisitos específicos y los parámetros de rendimiento.amplificador SOA.

Monitorización y ajuste: Durante el uso, es necesario monitorizar en tiempo real la potencia óptica de salida, la ganancia, el ruido y otros parámetros del SOA. Con base en los resultados de la monitorización, se debe ajustar la corriente de polarización y otros parámetros para garantizar el rendimiento estable y la calidad de la señal del amplificador óptico semiconductor SOA.

 

Uso en diferentes escenarios de aplicación

Sistema de comunicación óptica

Amplificador de potencia: Antes de la transmisión de la señal óptica, se coloca un amplificador óptico semiconductor (SOA) en el extremo transmisor para aumentar la potencia de la señal y extender la distancia de transmisión del sistema. Por ejemplo, en comunicaciones de fibra óptica de larga distancia, la amplificación de señales ópticas mediante un amplificador óptico semiconductor (SOA) puede reducir el número de estaciones repetidoras.

Amplificador de línea: En las líneas de transmisión óptica, se coloca un SOA a intervalos determinados para compensar la pérdida causada por la atenuación de la fibra y los conectores, garantizando así la calidad de las señales ópticas durante la transmisión a larga distancia.

Preamplificador: En el extremo receptor, el SOA se coloca delante del receptor óptico como preamplificador para aumentar la sensibilidad del receptor y mejorar su capacidad de detección de señales ópticas débiles.

2. Sistema de detección óptica

En un demodulador de rejilla de Bragg de fibra (FBG), el SOA amplifica la señal óptica que llega a la FBG, controla su dirección mediante un circulador y detecta las variaciones en la longitud de onda o la temporización de la señal óptica causadas por cambios de temperatura o deformación. En la detección y medición de distancias mediante LiDAR, el amplificador óptico SOA de banda estrecha, al utilizarse con láseres DFB, puede proporcionar una alta potencia de salida para la detección a mayor distancia.

3. Conversión de longitud de onda

La conversión de longitud de onda se logra mediante efectos no lineales como la modulación de ganancia cruzada (XGM), la modulación de fase cruzada (XPM) y la mezcla de cuatro ondas (FWM) del amplificador óptico SOA. Por ejemplo, en XGM, un haz de luz de detección de onda continua débil y un haz de luz de bombeo intenso se inyectan simultáneamente en el amplificador óptico SOA. El bombeo se modula y se aplica a la luz de detección mediante XGM para lograr la conversión de longitud de onda.

4. Generador de pulsos ópticos

En los enlaces de comunicación OTDM de alta velocidad con multiplexación por división de longitud de onda, se utilizan láseres de anillo de fibra con bloqueo de modo que incorporan un amplificador óptico SOA para generar pulsos de longitud de onda sintonizable con alta tasa de repetición. Mediante el ajuste de parámetros como la corriente de polarización del amplificador SOA y la frecuencia de modulación del láser, se puede obtener la salida de pulsos ópticos con diferentes longitudes de onda y frecuencias de repetición.

5. Recuperación del reloj óptico

En el sistema OTDM, la señal de reloj se recupera a partir de señales ópticas de alta velocidad mediante bucles de enganche de fase (PLL) e interruptores ópticos implementados con un amplificador SOA. La señal de datos OTDM se acopla al espejo anular del SOA. La secuencia de pulsos de control óptico generada por el láser de modo bloqueado ajustable acciona el espejo anular. La señal de salida del espejo anular se detecta mediante un fotodiodo. La frecuencia del oscilador controlado por voltaje (VCO) se sincroniza con la frecuencia fundamental de la señal de datos de entrada mediante un PLL, logrando así la recuperación de la señal de reloj óptica.


Fecha de publicación: 15 de julio de 2025