DerOptischer Halbleiterverstärker(SOA) ist ein pn-Übergangsbauelement, das eine verspannte Quantentopfstruktur nutzt; Einfallendes Licht löst eine stimulierte Emission aus, was zu einer optischen Signalverstärkung führt.
Vorteile:Integration im Chipmaßstab, geringer Stromverbrauch, Vollbandbetrieb, niedrige Kosten und umfangreiche nichtlineare Eigenschaften.
Nachteile:Polarisationsempfindlichkeit und nichtlineare Wechselwirkungen – wie z. B. Cross-Gain-Modulation – zwischen verschiedenen Wellenlängenkanälen.
1. Optische Transportnetze:Die optische Verstärkung ist eine entscheidende Komponente optischer Transportnetze und dient der Verlängerung von Übertragungsentfernungen. SOAs können die überwiegende Mehrheit der EDFAs (mit einem jährlichen Bedarf von Hunderttausenden Einheiten) ersetzen, insbesondere in:
· Optische Hochgeschwindigkeitsverstärkung (100G/200G/400G).
· ITLAs (Integrated Tunable Laser Assemblies) werden in kohärenten optischen Hochgeschwindigkeitsmodulen verwendet, die Gain-Chips und SOAs erfordern.
· Anwendungen zum Füllen von Kanälen.
2. Optische Zugangsnetze:Die Bedingungen für den Glasfasereinsatz in Zugangsnetzen sind komplex und bringen hohe Signalverluste mit sich; EDFAs können die Anforderungen für die O-Band-Verstärkung nicht erfüllen. Es besteht ein dringender Bedarf an SOAs zur Verbesserung der Zugriffsraten.
· Breitbandzugang: SOAs erleichtern den flächendeckenden Einsatz von PONs, erweitern die Netzwerkabdeckung und erhöhen die Zugangsraten.
· Breitbandige Lichtquellen und farblose ONUs in WDM-PON-Systemen.
· Basisstations-Fronthaul: Die Weiterentwicklung von C-RAN (Cloud-RAN) schafft einen Bedarf an O-Band-kompatiblen SOAs, um den Einsatz entfernter Basisstationen zu unterstützen.
3. Optische Freiraumkommunikation:Erfordert optische Verstärker, die kompakt, hochintegriert, stromsparend und strahlungsbeständig sind.
