【ch07】半導(dǎo)體光放大器 (SOA)

半導(dǎo)體光放大器(SOA)第七章半導(dǎo)體光電子學(xué)

01概述7.1概述

激光器和光放大器并無本質(zhì)區(qū)別，常稱激光器為“萊塞”或在我國臺(tái)灣稱為“鐳射”,是英文縮寫字Laser(lightamplificationbystimulatedemissionofradiation)的諧音。其意是受激輻射的光放大。故早期曾稱Laser為光放大器，后來才更準(zhǔn)確地稱Laser為激光振蕩器或簡稱激光器。事實(shí)上，包括半導(dǎo)體激光器在內(nèi)的其他一些激光器都可作光放大器，都能在有外部能量注入或泵浦下，對(duì)受激發(fā)射光子進(jìn)行放大。所不同的是激光器是對(duì)諧振腔內(nèi)增益介質(zhì)內(nèi)部所產(chǎn)生的光子的諧振放大，諧振腔是激光器的重要組成部分。而現(xiàn)在所指的光放大器則是對(duì)外部來的光子進(jìn)行放大。半導(dǎo)體激光器芯片是由半導(dǎo)體增益介質(zhì)晶體解理面構(gòu)成的F-P腔，前端面(輸出端面)與后端面有相同但較低的反射率(約0.31～0.32)。因此最早就是將外來光信號(hào)耦合進(jìn)半導(dǎo)體激光器的后端面，使外來光子在諧振腔內(nèi)引起光子受激發(fā)射、振蕩和放大，這就是最早出現(xiàn)的法布里一珀羅半導(dǎo)體激光放大器(FP-SOA)。7.1概述

因?yàn)镕-P腔本身所具有濾波條件決定著FP-SOA只能使外來光子波長對(duì)準(zhǔn)諧振主模才能獲得最大增益，這對(duì)FP-SOA芯片的溫度穩(wěn)定性要求相當(dāng)高而無法應(yīng)用。取而代之的是設(shè)法去除諧振腔效應(yīng)(即對(duì)解理面進(jìn)行理想增透),外來光子在半導(dǎo)體增益介質(zhì)寬的增益譜內(nèi)均能得到放大，在這種結(jié)構(gòu)中外來光子只是單次在增益介質(zhì)內(nèi)行進(jìn)過程中得到放大，這就是目前普遍應(yīng)用的行波半導(dǎo)體光放大器(TW-SOA)。圖7.1-1表示半導(dǎo)體激光器(LD)、FP-SOA和TW-SOA的區(qū)別。7.1概述

拉動(dòng)SOA發(fā)展的最初動(dòng)力是20世紀(jì)70年代開始的光纖通信。隨著光纖通信優(yōu)越性被逐漸認(rèn)可，一些工業(yè)發(fā)達(dá)國家競相研發(fā)光纖、半導(dǎo)體激光器、探測器，并在此基礎(chǔ)上發(fā)展局部的光纖通信實(shí)驗(yàn)或示范系統(tǒng)。所開發(fā)的第一個(gè)光纖低損耗窗口波長為850nm,損耗約為4dB/km。當(dāng)時(shí)信號(hào)傳輸速率較低(數(shù)Mb/s至數(shù)十Mb/s),光纖通信傳輸距離主要由光纖的損耗決定。例如，美國1980年實(shí)施的FT3光纖通信系統(tǒng)(45Mb/s),“光—電一光”中繼距離僅為7km;1982年由武漢郵電科學(xué)研究院所開發(fā)的我國首條橫跨武漢三鎮(zhèn)全長13km光纖通信示范系統(tǒng)(8Mb/s),就用了兩個(gè)這樣的“光一電一光”中繼站。很自然想到能否對(duì)經(jīng)光纖傳輸所衰減的弱光信號(hào)用光放大器將其直接放大而不經(jīng)電域的轉(zhuǎn)換。這無疑能節(jié)約光纖通信的成本和中繼站的場地占用。首先所研究的光放大器就是半導(dǎo)體光放大器。1980年日本電報(bào)電話公司(NTT)所屬的兩個(gè)研究所先后報(bào)道了對(duì)FP-SOA和TW-SOA的研究結(jié)果。1983年開始，本書作者所領(lǐng)導(dǎo)的課題組在我國率先開展半導(dǎo)體光放大器的研究，并一直受國家多種研究計(jì)劃的支持，對(duì)半導(dǎo)體光放大器及其應(yīng)用開展了持續(xù)20多年的研究四。7.1概述

自20世紀(jì)80年代開始，光纖通信的優(yōu)越性不斷顯現(xiàn)，使信息傳輸速率和傳輸距離都得以迅猛發(fā)展。石英光纖的衰耗由最初850nm波段的4dB/km很快降至1310波段的0.4dB/km和1550nm波段的0.18dB/km;光纖通信也很快由短距離的城域網(wǎng)擴(kuò)展到連接省會(huì)城市的骨干網(wǎng)；單一波長的傳輸速率也由初期的數(shù)Mb/s發(fā)展到Gb/s量級(jí)。

長距離的光信息傳輸迫切需要光放大器直接對(duì)經(jīng)光纖衰減的光信號(hào)進(jìn)行能量補(bǔ)充或放大以代替?zhèn)鹘y(tǒng)的光—電一光中繼站。且不談傳輸距離數(shù)千乃至數(shù)萬千米的海底光纖通信所需數(shù)量眾多、裝設(shè)和維護(hù)成本高昂的光—電一光中繼站，即使是對(duì)于陸地?cái)?shù)千千米的傳輸距離，如果采用這種中繼站的話，其成本和能耗都將達(dá)到難以容忍的程度。7.1概述

然而，迄今為止，光放大器仍還不能完全取代光—電一光中繼站的功能，而只能對(duì)經(jīng)光纖衰減的光信號(hào)脈沖幅度進(jìn)行再放大(reamplifying)。而高速光信號(hào)脈沖在傳輸過程中將不可避免地受到色散積累所造成的光脈沖展寬或畸變，用于同步的時(shí)鐘信號(hào)在長距離傳輸中也將出現(xiàn)脫拍或歪斜。

光放大器雖不能取代光—電光中繼，但卻能大大延長這種光—電一光再生中繼的距離。即使目前有超低噪聲的喇曼光放大器的參與，能使這種光—電一光再生距離達(dá)到2500km以上，畢竟還未實(shí)現(xiàn)全光再生。利用半導(dǎo)體光放大器在光子集成方面的優(yōu)勢實(shí)現(xiàn)上述對(duì)光信號(hào)脈沖3R全光再生的努力一直在進(jìn)行，還有很大的創(chuàng)新空間。這將在7.3.2節(jié)提到。7.1概述

英國通信研究實(shí)驗(yàn)室(BTRL)為將SOA用于實(shí)際的光纖通信系統(tǒng)，于1986年研發(fā)出具有封裝結(jié)構(gòu)的SOAI2|,1990年BTRL還與杜邦公司一道開發(fā)出SOA產(chǎn)品，并用其進(jìn)行了現(xiàn)場試驗(yàn)。然而就在這時(shí)，一個(gè)對(duì)光纖通信擴(kuò)容產(chǎn)生革命性影響的波分復(fù)用(WDM)技術(shù)在醞釀和研究之中，它能在一根光纖中傳輸波長間隔很小(0.8nm、0.4nm,甚至0.2nm)且數(shù)以百計(jì)的不同波長。

然而WDM的優(yōu)越性是以有光放大器與之配合使用為前提的，同時(shí)WDM應(yīng)用也給光放大器的增益、增益的偏振相關(guān)性、飽和輸出功率、噪聲指數(shù)、平坦增益譜寬等特性提出了高的要求。面對(duì)WDM必然發(fā)展趨勢，當(dāng)時(shí)基于體材料的SOA性能難以滿足。與此同時(shí)另一種光放大器——光纖放大器(EDFA)卻悄然發(fā)展并顯示出強(qiáng)大的生命力。7.1概述

諸如：和半導(dǎo)體激光器同樣有小的體積和重量；和半導(dǎo)體激光器同樣是直接注入電流產(chǎn)生增益，量子效率高；功耗低，在同樣的光增益和輸出功率時(shí)，其功耗僅為EDFA的十分之一以下，而低功耗是當(dāng)今綠色通信所要求的；具有和其他半導(dǎo)體光電子器件單片集成的能力，這在7.3節(jié)還將強(qiáng)調(diào)；因其增益介質(zhì)與同波段的半導(dǎo)體激光器相同，因而可獲得與半導(dǎo)體激光源相對(duì)應(yīng)的任何波段的半導(dǎo)體光放大器。正是這些獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，即使光纖通信系統(tǒng)對(duì)光信號(hào)直接放大的初衷首先由EDFA實(shí)現(xiàn)，但始終沒有放松對(duì)半導(dǎo)體光放大器的研究，而是以EDFA為參照點(diǎn)，揚(yáng)長補(bǔ)短地將其性能不斷提高。例如所發(fā)展的基于量子阱材料的光放大器，提高了其增益特性、輸出功率，降低了噪聲指數(shù)；以張應(yīng)變量子阱作增益介質(zhì)，改善了增益的偏振相關(guān)性等。另外，同樣依靠它自身的優(yōu)勢，半導(dǎo)體光放大器在波長變換等全光信號(hào)處理、光子集成和光纖接入網(wǎng)中等方面顯現(xiàn)出好的應(yīng)用前景。02半導(dǎo)體光放大器的性能要求2.1半導(dǎo)體光放大器的增益特性2.1半導(dǎo)體光放大器的增益特性

前面已提到，有實(shí)用價(jià)值的半導(dǎo)體光放大器是行波型的。為說明此問題，不妨以早期的法布里-珀羅半導(dǎo)體光放大器的增益特性作為比較。FP-SOA實(shí)質(zhì)上是具有增益介質(zhì)的法布里-珀羅標(biāo)準(zhǔn)具。由物理光學(xué)可知，外來光信號(hào)所獲得的諧振增益為

式中，R?和R?分別為-法布里-珀羅腔的腔面反射率；vo為法布里-珀羅腔的諧振頻率(或?qū)?yīng)的波長);v為輸入光頻率(或波長);△v為法布里-珀羅腔的自由光譜范圍，對(duì)含有增益介質(zhì)的法布里-珀羅腔，△v即為光子振蕩縱模的頻率間隔△v(=c/2nL);Gs為輸入光在半導(dǎo)體增益介質(zhì)內(nèi)所獲得的單程增益，即2.1半導(dǎo)體光放大器的增益特性

式中，F(xiàn)為有源區(qū)內(nèi)光模場限制因子；g為有源區(qū)內(nèi)由注入載流子濃度和微分增益所決定的材料增益系數(shù)；α為有源區(qū)內(nèi)材料的內(nèi)部損耗系數(shù)；L為法布里-珀羅腔長。對(duì)FP-SOA,腔面即半導(dǎo)體晶體自然解理面，有R?=R?=R,則式(7.2-1)簡化為

對(duì)FP-SOA,還要求外部輸入光頻率應(yīng)和增益譜的峰值頻率相對(duì)應(yīng)，才能獲得最大的增益。只要輸入SOA的光波長有少許漂移或法布里-珀羅腔的諧振波長因溫度變化發(fā)生漂移都會(huì)造成光放大器增益的急劇下降，除非在海底那樣的恒溫環(huán)境中或能將SOA芯片溫度控制在±0.005℃,否則是很難有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值的。2.1半導(dǎo)體光放大器的增益特性

面對(duì)FP-SOA所固有的問題，必須發(fā)展行波半導(dǎo)體光放大器。可以看到，只有對(duì)SOA芯片自然解理面實(shí)施理想增透，使R→0,才能獲得理想的行波光放大器。光信號(hào)在TW-SOA中所獲得的是由式(7.2-2)所表示的單程增益，而不希望光子有任何諧振效應(yīng)。為盡可能提高單程增益，關(guān)鍵是提高半導(dǎo)體增益介質(zhì)的增益系數(shù)，這在第6章中已有較詳細(xì)的討論。

從體材料發(fā)展到低維量子材料都是圍繞著提高微分增益、減少各種載流子非輻射復(fù)合損耗，以減少透明載流子濃度，進(jìn)而提高材料的增益系數(shù)。因?yàn)榘雽?dǎo)體增益介質(zhì)通過載流子的注入可以獲得高的材料增益系數(shù)。例如，用量子阱材料，其增益系數(shù)可高達(dá)103cm?1量級(jí)，比體材料高出一個(gè)量級(jí)，這就是為什么半導(dǎo)體光放大器相比光纖放大器在很短的增益介質(zhì)長度下仍能獲得高增益的原因所在。增益飽和與增益壓縮在恒定的直流偏置下，在一定范圍內(nèi)增加光放大器的輸入光功率，其輸出光功率將線性增加，這是光放大器在光纖通信傳輸系統(tǒng)中應(yīng)用所需要的。然而，當(dāng)輸入光功率超出某一限度后，輸入光引起載流子過度的受激復(fù)合而使放大器的增益下降，即光放大器出現(xiàn)飽和。而利用這種飽和特性可將半導(dǎo)體光放大器用于全光信號(hào)處理(如波長變換等).增益飽和與增益壓縮輸入光強(qiáng)和注入載流子濃度增加到一定程度后，都將使得反轉(zhuǎn)粒子數(shù)減少，載流子受激輻射速率達(dá)到飽和。上述增益飽和是量變-質(zhì)變規(guī)律的體現(xiàn)，也是增益介質(zhì)中電子-光子相互作用的客觀規(guī)律的反映，這將對(duì)包括半導(dǎo)體激光器和半導(dǎo)體光放大器在內(nèi)的光增益器件的性能產(chǎn)生影響。半導(dǎo)體光放大器的飽和輸出功率可表示為2.1半導(dǎo)體光放大器的增益特性增益飽和與增益壓縮式中，hv為入射光子能量；A和T分別為半導(dǎo)體光放大器有源區(qū)的橫截面積和光場限制因子；。為輸出耦合系數(shù)；x為載流子壽命；dg/dN

為微分增益系數(shù)。定義光放大器增益下降3dB所對(duì)應(yīng)的輸出功率為飽和輸出功率(PdB),如圖7.2-2所示。根據(jù)該圖可擬合出光放大器的凈增益(即輸入光纖與輸出光纖之間不含光纖與SOA耦合損耗所得增益)為增益飽和與增益壓縮式中，G,為小信號(hào)增益；輸出功率Pu和Ba以dBm為單位。為獲得高飽和輸出功率從而滿足要求高的線性增益的應(yīng)用，可根據(jù)式(7.2-5)和式(7.2-2)對(duì)半導(dǎo)體光放大器的材料參數(shù)和器件結(jié)構(gòu)參數(shù)做出合理和折中的選擇。要注意盡量減少增益介質(zhì)中自發(fā)發(fā)射功率對(duì)半導(dǎo)體光放大器飽和輸出功率的影響。特別是有多個(gè)半導(dǎo)體光放大器級(jí)聯(lián)時(shí)，前一個(gè)光放大器的自發(fā)發(fā)射功率(-3dBm左右)將對(duì)后一級(jí)光放大器的飽和輸出功率產(chǎn)生明顯影響。2.1半導(dǎo)體光放大器的增益特性增益飽和與增益壓縮增益壓縮是指增益介質(zhì)內(nèi)由于載流子消耗速率與補(bǔ)充速率的失衡使材料增益系數(shù)下降的一種效應(yīng)。普遍認(rèn)為造成增益壓縮的原因在于光譜燒孔和載流子加熱。光譜燒孔在其他一些增益均勻加寬介質(zhì)中也會(huì)發(fā)生，在半導(dǎo)體增益介質(zhì)中則表現(xiàn)為在信號(hào)波長附近，由于載流子的過度消耗而對(duì)材料增益系數(shù)抑制，從而在信號(hào)波長附近出現(xiàn)一個(gè)凹陷增益飽和與增益壓縮增益抑制的大小不僅取決于注入載流子輻射復(fù)合的速率，還取決于通過帶內(nèi)松弛使載流子所填充的速率。2.1半導(dǎo)體光放大器的增益特性2.1半導(dǎo)體光放大器的增益特性2.2半導(dǎo)體光放大器的噪聲特性

除喇曼(Raman)光放大器外，對(duì)任何用于放大光信號(hào)的光放大器，其噪聲都是一個(gè)對(duì)信號(hào)傳輸和信號(hào)處理產(chǎn)生不利影響的因素。因?yàn)榉糯蠊庑盘?hào)的同時(shí)，也對(duì)噪聲進(jìn)行了放大。客觀評(píng)價(jià)光放大器本身噪聲特性的參數(shù)是噪聲指數(shù)(NF),定義為放大器輸入光信號(hào)的信噪比(S/M)m與經(jīng)光放大器放大后輸出的光信號(hào)的信噪比(S/N)out之比，即

對(duì)波分復(fù)用光纖通信傳輸系統(tǒng)中所用光放大器，其噪聲指數(shù)直接對(duì)系統(tǒng)所要求的光信噪比OSNR(以dB為單位)的重要影響為2.2半導(dǎo)體光放大器的噪聲特性

式中，Pu為光放大器的輸出功率(dBm);Na為參與復(fù)用的信道(波長)數(shù)；L,為光纖鏈路內(nèi)光放大器跨度(span)光纖的損耗(dB);N為所用光放大器的個(gè)數(shù)。顯然光放大器的NF每減少1dB就相當(dāng)于減少其輸出功率1dBm或延長傳輸跨度5km(假定光纖損耗為0.2dB/km),或可增加復(fù)用的信道數(shù)。

半導(dǎo)體光放大器增益介質(zhì)所固有能帶結(jié)構(gòu)和較強(qiáng)的自發(fā)發(fā)射，使它與光纖放大器相比，其噪聲特性有所遜色。半導(dǎo)體光放大器的噪聲是在增益介質(zhì)內(nèi)電子與光子相互作用中所產(chǎn)生的光強(qiáng)與相位的隨機(jī)起伏所致。在物理上可借助量子力學(xué)中的多模速率方程和光子統(tǒng)計(jì)來分析；數(shù)學(xué)上是一個(gè)隨機(jī)統(tǒng)計(jì)過程。按一般隨機(jī)過程的數(shù)字處理方法，將溫度引起的光子數(shù)隨機(jī)起伏用平均值表示。輸出光子數(shù)的平均值表示為2.2半導(dǎo)體光放大器的噪聲特性

式中，〈m〉為光放大器輸入光子的平均數(shù)；G為光放大器增益；m.為有效橫模數(shù)；△f?為自發(fā)發(fā)射散粒噪聲等效帶寬；n為粒子數(shù)反轉(zhuǎn)參數(shù)，表示為式中，n和no分別為注入的和透明的載流子濃度。考慮到半導(dǎo)體光放大器還有多種因素引起光子之間的復(fù)雜隨機(jī)過程，并用方差表示隨機(jī)量變化引起的噪聲，即

2.3半導(dǎo)體光放大器的耦合特性由于半導(dǎo)體材料的特殊性，使它不能直接與其他光波導(dǎo)(如光纖)或光電子器件實(shí)施鍵合或融合，這又是半導(dǎo)體光放大器不及光纖放大器之處。既然只能是非接觸的光耦合，又因被耦合的雙方光波導(dǎo)結(jié)構(gòu)往往存在差異(如圓形波導(dǎo)的光纖與平面波導(dǎo)的半導(dǎo)體光電子器件),要求實(shí)現(xiàn)光模場完全匹配的耦合從而實(shí)現(xiàn)低耦合損耗是非常困難的。如此大的耦合損耗對(duì)半導(dǎo)體光放大器的應(yīng)用極為不利。我們所研制的單端耦合輸入/輸出的半導(dǎo)體光放大器，如圖7.2-6所示圖，是在前端面增透(R?<10?)而后端面增反(R?>0.95),這種結(jié)構(gòu)現(xiàn)在稱為RSOA,在光纖接入網(wǎng)中有著重要的應(yīng)用。然而這種結(jié)構(gòu)雖減少了一次耦合工藝但光信號(hào)仍經(jīng)歷兩次耦合損耗。

2.3半導(dǎo)體光放大器的耦合特性與半導(dǎo)體激光器一樣，半導(dǎo)體光放大器有源區(qū)為厚度遠(yuǎn)小于寬度的平面波導(dǎo)結(jié)構(gòu)，其光學(xué)遠(yuǎn)場為與輸出近場(即距輸出端面小于波長范圍內(nèi)的光場分布)相垂直且橢圓度較大的橢圓光場分布，這是光纖耦合損耗大的主要原因。為減少這種損耗已采取的措施是，對(duì)耦合光纖端部進(jìn)行拉錐或進(jìn)一步將光纖錐端浸入加溫成液態(tài)的高折射率玻璃(如火石玻璃)中點(diǎn)蘸上一個(gè)小球，這種對(duì)光纖端部的微透鏡處理有助于提高光纖與基于平面光波導(dǎo)的光電子器件的耦合效率。即使如此也只能使耦合損耗達(dá)到約3dB的最好結(jié)果。此外，還可以改善半導(dǎo)體光放大器的遠(yuǎn)場特性，可以采用5.3.3節(jié)所述的錐形有源區(qū)或其他形式的模斑變換器(spot-sizeconverter)。2.3半導(dǎo)體光放大器的耦合特性03半導(dǎo)體光放大器應(yīng)用展望

3.1半導(dǎo)體光放大器在光纖通信傳輸網(wǎng)上的應(yīng)用目前光纖通信骨干網(wǎng)上波分復(fù)用的波長范圍集中在EDFA所能適用且符合ITU-T規(guī)范的C+L波段。由于受四波混頻效應(yīng)(四波混頻效率反比于信道間隔的平方(△2)2)所限，在這兩個(gè)波段依靠減少信道間隔從而增加復(fù)用的波長數(shù)正在趨于極限。開發(fā)其他幾個(gè)光纖低損耗窗口(O,E,S波段),將從1250nm到1530nm波長范圍用于光纖通信應(yīng)為當(dāng)務(wù)之急，其關(guān)鍵是還沒有找到合適的光放大器。半導(dǎo)體光放大器可以方便地改變或調(diào)整化合物半導(dǎo)體材料的組成和組分、量子阱參數(shù)來得到所需的增益譜(波段)。它應(yīng)是一種“全波(段)光放大器”。理論上，還可通過對(duì)不同中心波長的半導(dǎo)體光放大器進(jìn)行串接來擴(kuò)大增益平坦譜寬或并聯(lián)使用來分別放大不同的波段，如圖7.3-1(a)和(b)所示。關(guān)鍵仍然是要將單個(gè)光放大器的主要性能(特別是飽和輸出功率、增益與偏振的相關(guān)性和噪聲指數(shù))進(jìn)一步改善。3.1半導(dǎo)體光放大器在光纖通信傳輸網(wǎng)上的應(yīng)用

3.1半導(dǎo)體光放大器在光纖通信傳輸網(wǎng)上的應(yīng)用光纖接入網(wǎng)使通過骨干網(wǎng)、城域網(wǎng)傳輸?shù)墓庑畔⑦M(jìn)入千家萬戶的各個(gè)光網(wǎng)絡(luò)單元(ONU),并實(shí)行雙向通信。無源光網(wǎng)絡(luò)(PON)已被確定為接入網(wǎng)的基本網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。如圖7.3-2所示，從光鏈路終端(OLT,位于中心局端)經(jīng)光分配網(wǎng)(ODN)將信息分配至各ONU。目前ODN利用大分支比(如1:32)的光分束器或1:64的列陣波導(dǎo)光柵(AWG);還可以用小分支比(例如1:8)分路逐級(jí)串分至數(shù)以百乃至千計(jì)的ONU。因在OLT與ONU之間全是無源器件，故能體現(xiàn)在功耗、成本和可靠性方面的優(yōu)勢。目前接入網(wǎng)用時(shí)分多址(TDMA)方式將信息廣播式分發(fā)給各ONU;由ONU上傳至OLT的時(shí)分復(fù)用信號(hào)需經(jīng)過復(fù)雜的測距、時(shí)隙同步過程。隨著ONU數(shù)量的增加，時(shí)隙沖突將顯現(xiàn)。正在取而代之的方案是WDM-PON。如果每個(gè)ONU占一個(gè)特定上傳波長，這雖可避免TDM的缺點(diǎn)，但必將增加ONU的成本。

3.1半導(dǎo)體光放大器在光纖通信傳輸網(wǎng)上的應(yīng)用克服此問題的方案之一是利用前面提到的RSOA。利用SOA寬的增益譜，眾多ONU可以用相同的RSOA,即實(shí)現(xiàn)與用戶所占用波長無關(guān)的所謂無色ONU。如圖7.3-3所示的原理圖只是利用RSOA實(shí)現(xiàn)WDM-PON的一例。由中心局(CO)下傳的信號(hào)可以是廣播式的時(shí)分復(fù)用(TDM)方式直接分配到各ONU,也可如圖7.3-3所示將WDM信號(hào)在接入節(jié)點(diǎn)(AN)由AWG解復(fù)用后再將某一波長的光信息以TDM方式分配至多個(gè)ONU。在ONU利用分束器中的一路接收下傳信號(hào)；另一路連接RSOA。而多個(gè)ONU可使用同一種型號(hào)的RSOA,避免每一ONU單獨(dú)使用一個(gè)特定波長的激光器。這類比于在WDM系統(tǒng)光發(fā)射機(jī)中使用可調(diào)諧半導(dǎo)體激光器的優(yōu)越性。3.1半導(dǎo)體光放大器在光纖通信傳輸網(wǎng)上的應(yīng)用3.1半導(dǎo)體光放大器在光纖通信傳輸網(wǎng)上的應(yīng)用

3.2半導(dǎo)體光放大器在全光信號(hào)處理中的應(yīng)用用光子學(xué)方法改變或控制光信號(hào)形態(tài)(如路由、調(diào)制格式或碼型轉(zhuǎn)換、再生等)或?qū)崿F(xiàn)