研究目的
研究高速电光半导体光放大器(SOA)的节能开关技术,在保持超快状态转换的同时降低瞬态行为以减少能耗。
研究成果
所提出的非对称微波耦合器安装方式在保持超快开关性能的同时,显著降低了半导体光放大器(SOA)的能耗。基于SOA的开关实现了低于500皮秒的?;な奔?,过冲接近0%,在低偏置电流和短预脉冲条件下运行,展现了性能与能耗之间的良好平衡。
研究不足
该研究受限于在不损坏SOA二极管免受电流峰值影响的情况下进一步降低串联电阻的技术约束。由于SOA非线性阻抗特性,实现完美阻抗匹配在实际中不可行。
1:实验设计与方法选择:
本研究采用非对称阻抗匹配方法,针对使用半导体光放大器(SOA)的高速电光空间开关。该方法包括减小阶梯匹配电阻并优化注入的电切换信号。
2:样本选择与数据来源:
实验装置使用CIP Technologies公司生产的芯片级封装(COC)SOA,型号为CIP-NL-1550,简称S-SOA。
3:实验设备与材料清单:
设备包括外腔激光器(ECL)、锥形透镜光纤(TLF)、五轴压电执行器(5APA)、掺铒光纤放大器(EDFA)、光学带通滤波器(OBPF)、光学隔离器(OI)、可变光衰减器(VOA)以及采样光学示波器。
4:实验流程与操作步骤:
SOA的切换由三个电信号控制,这些信号通过提出的具有非对称阻抗匹配的微波安装组合实现。该设置涉及热稳定、光载波生成以及与TLF的对准。
5:数据分析方法:
通过MATLAB算法分析获取的数据,提取评估指标,如上升时间、下降时间、保护时间、超调与欠调百分比以及切换幅度。
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获取完整内容-
Semiconductor Optical Amplifier
CIP-NL-1550
CIP Technologies
Used as the core component for high-speed electro-optical space switches.
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External Cavity Laser
Generates the continuous wave (CW) optical carrier for the experimental setup.
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Tapered Lensed Fibers
Guides the optical carrier to and from the SOA active region.
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5-axis Piezo Actuators
5APA
Used for careful alignment of the tapered lensed fibers with the SOA.
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Erbium Doped Fiber Amplifier
EDFA
Amplifies the switched SOA output signal.
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Optical Band-pass Filter
OBPF
Reduces the ASE noise from the amplified signal.
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Optical Isolators
OI
Prevents optical backward propagation from the SOA and EDFA outputs.
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Variable Optical Attenuator
VOA
Monitors the switched optical carrier power.
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Sampling Optical Oscilloscope
Acquires the switched optical carrier power synchronized with the step generator.
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