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1990년대에 도입된 광 증폭기 는 재생기 기술을 정복하고 WDM 기술의 문을 열었습니다. 광 증폭기는 주로 광 신호를 전기 신호로 변환하지 않고 직접 증폭하는 데 사용됩니다. 광 증폭기에는 라만 증폭기, 어븀 도핑 파이버 증폭기(EDFA), 반도체 광 증폭기(SOA) 등 다양한 유형이 있습니다. 본 글에서는 SOA 증폭기에 대해 자세히 소개하고 장단점을 분석합니다.
반도체 광 증폭기(SOA)의 기본
SOA 광 증폭기는 반도체를 이득 매질로 사용하며, 일반 응용 분야에서 다른 광 소자의 손실을 보상하기 위해 광 발사 전력을 증가시키는 데 사용되도록 설계되었습니다. 반도체 광 증폭기는 통신 시스템에서 광섬유 피그테일 구성 요소 형태로 자주 사용되며, 0.85µm에서 1.6µm 사이의 신호 파장에서 작동하고 최대 30dB의 이득을 생성합니다. 1310nm, 1400nm, 1500nm, 1600nm 파장으로 제공되는 반도체 광 증폭기는 단일 모드 또는 편광 유지 광섬유 입출력과 함께 사용할 수 있습니다.
SOA 증폭기의 핵심 포인트
1310nm, 1400nm, 1550nm, 1610nm 파장 선택 가능
20dB의 높은 광섬유 간 이득
최대 16dBm 출력
10ns 펄스 폭을 가진 1MHz(옵션)
PM Panda 파이버 입력/출력(옵션)
레이저와 유사하지만 비반사 끝과 넓은 파장 방출을 갖습니다.
들어오는 광 신호는 자체 파장에서 빛의 방출을 자극합니다.
공동을 통해 신호 증폭을 위한 프로세스가 계속됩니다.
SOA 증폭기의 작동 원리
SOA의 기본 작동 원리는 반도체 레이저와 동일하지만 피드백은 없습니다. SOA는 모의 방출을 통해 입사광을 증폭합니다. 빛이 활성 영역을 통과할 때, 이러한 전자는 광자의 형태로 에너지를 잃고 바닥 상태로 돌아갑니다. 이렇게 자극된 광자는 광 신호와 동일한 파장을 가지므로 광 신호가 증폭됩니다.
DWDM 네트워크에서 EFDA를 통한 SOA
아래 솔루션처럼 SOA 증폭기를 사용하여 120km 메트로 네트워크를 구축할 수 있습니다. 위 네트워크에서 EDFA를 사용하지 않는 이유가 궁금하실 수 있습니다.
이론적으로 SOA 광 증폭기는 성능 면에서 EDFA와 비교될 수 없습니다. SOA 광 증폭기의 잡음 지수는 일반적으로 더 높고, 이득 대역폭은 비슷할 수 있습니다. SOA는 자기 위상 변조 및 4파장 혼합 형태로 훨씬 더 강한 비선형 왜곡을 보입니다. 그러나 반도체 광 증폭기는 크기가 작고 전기 펌핑 방식이라 EDFA보다 가격이 저렴한 경우가 많습니다. 또한, SOA는 저전력 레이저로 구동할 수 있습니다.
SOA 광 증폭기를 선택하는 방법은 무엇입니까?
SOA 증폭기를 선택할 때는 제품 데이터시트의 모든 세부 매개변수를 꼼꼼히 확인해야 합니다. 하지만 정말 이해하시나요? 아니요, 다음 부분을 읽어보세요.
SOA 증폭기를 특성화하는 데 사용되는 주요 매개변수는 이득, 이득 대역폭, 포화 출력 전력 및 잡음입니다.
이득은 입력 신호가 증폭되는 계수이며, 출력 전력과 입력 전력의 비율(dB)로 측정됩니다. 이득이 높을수록 출력 광 신호가 커집니다.
이득 대역폭은 증폭이 작동하는 대역폭 범위를 정의합니다. 넓은 이득 대역폭은 광범위한 신호 파장을 증폭하는 데 바람직합니다.
포화 출력 전력은 증폭 후 더 이상 증폭되지 않는 최대 출력 전력입니다. SOA는 선형 작동 영역을 유지하고 더 높은 동적 범위를 갖기 위해 높은 전력 포화 레벨을 갖는 것이 중요합니다.
잡음은 증폭기의 물리적 처리 과정에서 발생하는 신호 대역폭 내의 원치 않는 신호를 정의합니다. 잡음 지수라는 매개변수는 일반적으로 약 5dB인 잡음의 영향을 측정하는 데 사용됩니다.
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