什么是soa半导体光放大器（附最详细工作原理及特点）

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随着新一波可穿戴式及物联网经济的发展，越来越多的探测器，感应器，小型低功率电子元件受到越来越多的关注。这些光电元件中，半导体光放大器（SOA）技术起到了很大的作用。新型半导体光放大器（SOA）对于实现相应元件的小型化，低能耗，高效率都是至关重要的。

什么是半导体光放大器（SOA）

半导体光放大器（Semiconductor Optical Amplifier）是光放大器的一种，是将光信号进行放大的一种设备，可用于提高数据传输功率和扩展传输距离。半导体光放大器以半导体材料为增益介质，能够对小信号光进行功率放大并且不明显降低其他光学指标，可作为前置放大器、波长转换器、高速光快门等广泛应用于光通信传输系统和光纤传感系统。

半导体光放大器（SOA）的工作原理

半导体光放大器（SOA）由有源区和无源区构成，有源区为增益区。当光信号通过有源区域时，它会导致这些电子以光子的形式失去能量并回到基态。受激励的光子具有与光信号相同的波长，从而放大光信号。

半导体光放大器（SOA）的工作原理是由驱动电流将半导体载流子转化为反转粒子，使得注入种子光幅度放大，并保持注入种子光的偏振、线宽和频率等基本物理特性。随着工作电流的增加，输出光功率也成一定函数关系增长。目前最常见和成熟的技术有直波导半导体光放大器和宽波导半导体光放大器。

半导体光放大器（SOA）的特性及优势

①半导体光放大器（SOA）采用高速全光放大模式，传输协议透明、适合高速信号放大。

②半导体光放大器（SOA）可匹配机架式19英寸1U、2U、4U FMT管理机箱中，采用热空气对流原理，机箱散热性能优良，满足机架空间节省和高效能的市场需求。

③半导体光放大器（SOA）双电源冗余备份，并可通过网管和面板上的指示灯查看当前电源供电情况。

④半导体光放大器（SOA）具有高增益、高输出功率，能够精确校准且可兼容Bellcore GR-1312-CORE。

⑤半导体光放大器（SOA）能对输入/输出光功率、放大器温度与信号增益等关键信息实时监测。

⑥半导体光放大器（SOA）其增益带宽范围 1290-1330nm，温度适应范围可达-20~60℃，具有高输出峰值光功率与低噪声指数。

⑦半导体光放大器（SOA）可工作在自动光功率控制（APC）或自动增益控制（AGC）的工作模式下，能确保输出的功率稳定可靠。

⑧半导体光放大器（SOA）网管接口可支持串口和以太网口，通过串口可进行本地网管，通过以太网口可进行本地和远程网管，方便对设备的管理与维护。

⑨半导体光放大器（SOA）网管系统具有故障管理、性能管理、配置管理、安全管理。

半导体光放大器（SOA）的应用

在10G/ 40G/ 100G的传输系统中，常规布局远距离接收端接收不到光信号，如下图。此时可以在1310nm多路波分复用器与LR4的光模块之间添加半导体光纤发大器（SOA），放大1310nm波段，可以实现高带宽信号的远距离传输。