引用本文:
朱博文,覃翠,蒋煜,等. 半导体光放大器的参数对慢光效应影响的研究[J]. 光通信技术,2022,46(1):39-43.
朱博文,覃 翠*,蒋 煜,许星楠
(南京工程学院 信息与通信工程学院,南京 211167)
【下载PDF全文】 【下载Word】摘要:为了分析半导体光放大器(SOA)中慢光效应,构建了基于SOA中相干布居振荡效应引起慢光现象的理论模型,分析了SOA中电流的调制频率、调制电流大小、直流电流大小、线宽增强因以及调制电流的相移与相对相位对相位延时量的影响。分析结果表明:慢光效应可以由调制电流的大小和调制频率控制;当输入直流电流小于200 mA时,对控制SOA中的慢光效果不明显;与透明电流相比,输入的直流电流较大或较小分别得到快光、慢光;当线宽增强因子不为0时,边带信号光从快光变为慢光;当相移Ψ=0°或90°时一直为慢光,当相移Ψ=180°时一直为快光;改变调制电流的相对相位可以让信号在慢光和快光之间变换。
关键词:半导体光放大器;慢光;相干布居振荡
中图分类号:TN256 文献标志码:A 文章编号:1002-5561(2022)01-0039-05
DOI:10.13921/j.cnki.issn1002-5561.2022.01.009
0 引言
半导体光放大器(SOA)是全光信号处理的重要非线性器件[1-2],近年来得到了飞速发展。然而,SOA的缺点也十分明显,主要表现在非线性不强,处理光信号速度不够快等方面,因此现在有一些学者正在研究如何提高SOA的非线性[3-4]。在半导体介质中引入慢光是提高其非线性的方法之一[5]。目前,慢光产生的方法有2种[6-7]:一种是利用材料的色散效应,通过增大材料的折射率使光速变慢,这种方法是结构化的,即通过几何特性寻找一种增强非线性响应的最佳结构产生慢光;另一种是利用如电磁感应透明、相干布居振荡、喇曼和布里渊放大等非线性光学效应,以及光场和材料的相互作用,改变光场的群折射率,从而产生慢光。2种方法相比,由于相干布居振荡技术具有常温下易于实现、结构简单等优势,因此本文基于SOA中的相干布居振荡产生慢光原理,研究SOA参考对慢光效应的影响。
3 结束语
本文构建了SOA相干布居振荡的非线性效应引起慢光效应的数值分析模型,证明了SOA中高阶非线性效应对光和物质间的相互作用有着重要的影响。通过调节SOA中电流的调制频率、调制电流大小、直流电流大小和线宽增强因子等参数可以改变相位延时量,从而证明在SOA中慢光效应可以由调制电流的大小、调制频率和直流电流大小等参数控制。当调制电流较大且调制频率为1 GHz时,可以得到较大的相位延时量;当直流电流较大时,利用直流电流大小来调节慢光和快光的相位延时量的效果更明显。另外,控制相对相位可以实现信号在慢光和快光之间转换。