Полупроводниковый оптический усилитель на длину волны 1550 нм и кольцевой лазер на его основе тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.27.03, кандидат наук Медведев, Сергей Витальевич
- Специальность ВАК РФ05.27.03
- Количество страниц 150
Оглавление диссертации кандидат наук Медведев, Сергей Витальевич
Оглавление
Введение
Глава 1. Полупроводниковые оптические усилители. Обзор
Полупроводниковый оптический усилитель бегущей волны
Резонансный полупроводниковый оптический усилитель
Общие положения и требования к полупроводниковым оптическим усилителям в
зависимости от условия их применения
Выводы к главе 1
Глава 2. Создание полупроводникового оптического усилителя
Принципы конструирования и изготовления полупроводникового оптического усилителя
Расчетный коэффициент оптического усиления
Наногетероструктуры, используемые в работе
Активный элемент ПОУ
Оптическое волокно
Формирование цилиндрических микролинз на торцах одномодового световода
Эффективное согласование одномодового световода с активным элементом ПОУ
Выводы к главе 2
Глава 3. Исследование основных характеристик полупроводниковых оптических усилителей
Вольт-амперные и ватт-амперные характеристики
Спектральные характеристики. Ширина линии усиления
Особенности коэффициента усиления ПОУ с квантоворазмерными гетероструктурами
Чувствительность ПОУ
Мощность насыщения
Шумовые характеристики ПОУ
Ресурсные характеристики ПОУ
Выводы к главе 3
Глава 4. Изучение характеристик ПОУ в режиме ПКЛ
Создание методики для исследования ПОУ в режиме ПКЛ
Ватт-амперные и спектральные характеристики ПОУ в режиме ПКЛ
Спектральные характеристики ПОУ в режиме ПКЛ на основе волокна с сохранением
поляризации
Радиочастотный спектр ПОУ в режиме ПКЛ
Выводы к главе 4
Глава 5. Физико-математическая модель ПОУ
Основные уравнения модели
Результаты моделирования
Выводы к главе 5
Заключение
Литература
Рекомендованный список диссертаций по специальности «Квантовая электроника», 05.27.03 шифр ВАК
Перестраиваемый одночастотный полупроводниковый лазерный модуль на длину волны 1550 нм2023 год, кандидат наук Воронченко Станислав Александрович
Полупроводниковые оптические усилители бегущей волны ближнего ИК-диапазона спектра и приборы на их основе2013 год, кандидат технических наук Лобинцов, Андрей Александрович
Когерентное сложение лазерных пучков волоконных лазеров2018 год, кандидат наук Трикшев Антон Игоревич
Инжекционные лазерные усилители бегущей волны на основе двойных гетероструктур1985 год, кандидат физико-математических наук Табунов, Валерий Павлович
Широкополосные источники оптического излучения на основе полупроводниковых суперлюминесцентных диодов2004 год, кандидат технических наук Мамедов, Дмитрий Сергеевич
Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Полупроводниковый оптический усилитель на длину волны 1550 нм и кольцевой лазер на его основе»
Введение
Общая характеристика работы. Актуальность проблемы
Полупроводниковые лазеры и оптические усилители представляют наиболее динамично развивающуюся часть лазерной физики, а взаимосвязь фундаментальных и прикладных исследований в этой области определяет прогресс мировой оптоэлектронной промышленности.
В последние годы особое внимание уделяется волоконно-оптическим системам передачи информации. Полупроводниковые оптические усилители (ПОУ) имеют хорошие перспективы практических применений в качестве усилителей мощности выходного излучения, линейных усилителей для компенсации потерь в линиях, оптических предусилителей для повышения чувствительности приемников, оптических коммутаторов, основы полупроводниковых кольцевых лазеров, гироскопов.
Таким образом, совершенствование технологии изготовления полупроводниковых оптических усилителей является актуальной задачей, как с научной, так и с практической точек зрения.
Цель работы
Целью настоящей работы являлось создание технологии изготовления полупроводникового оптического усилителя, изучение характеристик и исследование особенностей его функционирования в режиме кольцевого лазера.
Для достижения поставленной цели решался следующий комплекс
задач:
• Разработка физико-технологических основ создания полупроводниковых оптических усилителей.
• Конструирование и изготовление ПОУ.
• Исследование факторов, влияющих на характеристики ПОУ.
• Исследование основных характеристик ПОУ.
• Физико-математическое моделирование полупроводникового оптического
усилителя.
• Исследование основных характеристик ПОУ в режиме полупроводникового кольцевого лазера (ПКЛ).
Научная новизна
1. Изучены и определены основные требования к квантоворазмерным наногэтероэпитаксиальным структурам на основе 1пОаАзР/1пР обеспечивающие максимальный коэффициент усиления на длине волны 1550нм.
2. Рассчитана и оптимизирована конструкция активного элемента ПОУ.
3. Конструированы и созданы микролинзы, обеспечивающие коэффициент связи между волокном и активным элементом ПОУ до 78%.
4. Разработан и реализован надежный способ крепления оптического световода относительно активного элемента усилителя на основе стеклянного припоя.
5. Создана адекватная математическая модель ПОУ, описывающая зависимость характеристик ПОУ от различных параметров.
6. На основе ПОУ создан полупроводниковый кольцевой лазер.
7. Показана возможность генерации кольцевого лазера как в одночастотном, так и в многочастотном режиме с заданным свободным спектральным интервалом.
8. Исследовано влияние длины кольцевого резонатора ПКЛ на ширину линии излучения.
Достоверность и обоснованность полученных результатов подтверждается удовлетворительным согласием теоретических оценок и экспериментальных результатов.
На защиту выносятся следующие положения:
• Созданы полупроводниковые оптические усилители на основе кванторазмерных гетероэпитаксиальных структур 1пОаАзР/1пР, АПпСаАзЛпР с длиной волны излучения 1550нм и полупроводниковые
кольцевые лазеры на их основе.
• За счет создания цилиндрических и пирамидальных микролинз можно получить коэффициент ввода в одномодовое волокно до 78%.
• Увеличение коэффициента ввода и крепление световода стеклянным припоем приводит к значительному улучшению основных характеристик ПОУ (коэффициент усиления, чувствительность, мощность насыщения, коэффициент шума, надежность и долговечность).
• Кольцевой резонатор, состоящий из волокна с сохранением поляризации, обеспечивает спектральную фильтрацию излучения ПКЛ.
• При увеличении длины резонатора сужаются ширины линий биений продольных мод.
Практическая ценность работы
Созданные в процессе выполнения диссертационной работы ПОУ и полупроводниковые кольцевые лазеры на их основе найдут самое широкое применение в различных областях науки и техники, в том числе в оптических линиях передачи информации, медицинской и экологической аппаратуре, волоконно-оптических датчиках температуры, давления, вибрации, напряжения, в спектроскопии высокого разрешения и тд.
Апробация работы
Материалы диссертационной работы докладывались и обсуждались на всероссийских и международных конференциях. В частности:
• 16-й общероссийский семинар по диодной лазерной спектроскопии им. А.М.Прохорова, Москва, 26 октября 2011 г.
• Полупроводниковые лазеры: физика и технология, 3-й российский симпозиум, Санкт-Петербург, 13-16 ноября 2012 г.
• Международная конференция «Лазеры, измерения, информация», Санкт-Петербург, 5-7 июня 2012 г.
Публикации
Основные результаты диссертационной работы опубликованы в 10
научных работах, в том числе в 4 тезисах, 6 публикациях в научных журналах.
Структура и объем диссертации
Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения и списка литературы. Работа содержит 150 страниц, включающих 8 таблиц и 68 рисунков.
Личный вклад автора
В диссертации изложены результаты работ, которые были выполнены автором лично и в соавторстве. В части работ, выполненных в соавторстве и включенных в диссертацию, автор внес определяющий вклад в:
а) научное обоснование и разработка технологии изготовления сферических, цилиндрических и пирамидальных микролинз;
б) научное обоснование и разработка технологии юстировки и крепления оптического волокна с сохранением поляризации;
в) создание технологического цикла (маршрута) изготовления полупроводникового оптического усилителя;
г) проведение комплекса исследований базовых характеристик полупроводникового оптического усилителя, в том числе в режиме ПКЛ. Кроме того, автор осуществлял обработку, анализ и обобщение результатов.
Соавторы, принимающие участие в исследованиях по отдельным направлениям, указаны в списке основных публикаций по теме диссертации. Все результаты, составляющие научную новизну диссертации и выносимые на защиту, получены автором лично.
Основное содержание работы
Во введении обосновывается актуальность разработки технологии изготовления и исследований полупроводниковых оптических усилителей и полупроводниковых кольцевых лазеров с волоконным резонатором. Формулируется цель работы и задачи, решаемые для достижения поставленной цели, перечислены научные результаты, выносимые на защиту, показаны научная новизна исследования и его практическая ценность.
В первой главе представлен обзор имеющихся публикаций по современному состоянию и путям создания полупроводниковых оптических усилителей. Рассмотрены общие требования к полупроводниковым оптическим усилителям и показаны отличия от других типов оптических усилителей (недостатки и преимущества). Приведенные в обзоре характеристики ПОУ, показывают широкие перспективы их применения в различных отраслях науки и техники. Рассмотрены особенности резонансного полупроводникового оптического усилителя.
Во второй главе рассматриваются основные требования к эпитаксиальным структурам, к активному элементу ПОУ, способы их формирования. Представлены результаты конструирования и технологии изготовления ПОУ на основе волокна с сохранением поляризации. Представлены расчет и различные способы формирования микролинз. Представлен простой и надежный способ юстировки и крепления оптического волокна относительно активного элемента ПОУ.
В третьей главе представлены результаты исследований основных характеристик ПОУ.
В четвертой главе представлены результаты исследования ПОУ в режиме
ПКЛ.
В пятой главе представлена физико-математическая модель ПОУ и результаты моделирования.
Глава 1. Полупроводниковые оптические усилители. Обзор.
Полупроводниковый оптический усилитель бегущей волны
Принципиальная возможность усиления электромагнитных волн за счет вынужденного излучения в полупроводнике была рассмотрена в работах [1,2]. Усиление в полупроводниковой активной среде с учетом эффекта насыщения теоретически рассмотрено в работе [3]. Впервые усиление света от внешнего источника осуществили авторы работы [4] в 1963 г., вскоре после создания квантового генератора на арсениде галлия. В качестве усилителя использовался лазерный диод с просветленными гранями, а источником усиливаемого сигнала служил аналогичный лазерный диод, поскольку в этом случае автоматически совпадает спектральный диапазон. Усилительный и сигнальный диоды были связаны оптически с помощью объектива. Эксперимент показал, что до порога самовозбуждения (которому соответствует резкое возрастание собственного излучения) коэффициент усиления возрастает линейно с током накачки, а выше порога собственной генерации усиление падает.
Существенный прогресс в области полупроводниковых оптических усилителей связан с получением большого усиления в режиме бегущей волны [5]. Усиление до 103 наблюдалось в спектральной полосе 3 нм. Наблюдался также эффект насыщения, проявляющийся в зависимости усиления от величины входного сигнала. Дальнейшие исследования усилителя описаны в работе [6]. Авторы изучали зависимость выходных шумов усилителя от тока и способов подачи сигнала на вход усилителя. В отличие от этих работ, где для подавления обратной связи просветлялись торцы диода, образующие резонатор Фабри-Перо, в работе [7] использовался диод с небольшим (10-15 градусов) наклоном торцов к оптической оси (брюстеровская конфигурация).
В 80-е годы интерес к полупроводниковым оптическим усилителям (ПОУ) возрос ввиду того, что начала развиваться техника волоконно-оптической связи в одномодовом варианте. Появилось достаточно
много публикаций, посвященных исследованию ПОУ на основе гетероструктур [8-15].
В дальнейшем были созданы усилители бегущей волны с остаточным коэффициентом отражения 10"3-10'4. Столь низкие значения достигались нанесением просветляющих покрытий [16-19], использованием наклонного активного волновода [20-23], использованием «оконной» структуры [24-26], либо сочетанием этих методов. Таким образом удалось увеличить стабильность, отношение сигнал/шум и другие характеристики ПОУ [27-28].
За последние годы значительно возрос научный и практический интерес к ПОУ. В первую очередь, эти усилители привлекают внимание тем, что могут быть эффективно использованы как различные элементы линий оптической связи: линейные усилители, повторители, предусилители перед фотодиодом с целью улучшения характеристик детектирования, бистабильные элементы и т.д. Обычно лазерные усилители характеризуют такими показателями, как усиление, шумы, ширина полосы усиления и частотные передаточные характеристики, чувствительность усиления к поляризации сигнала, насыщение усиления, чувствительность к внешним паразитным отражениям, к флуктуациям тока накачки температуры и др. До недавнего времени они считались наиболее подходящими усилителями оптических сигналов только в окне длин волн 1300 нм, однако в последнее время наибольшую популярность получили ПОУ для окна 1550 нм из-за миграции современных оптических систем в этот диапазон волн.
В настоящее время ПОУ на длину волны 1550 нм выпускаются несколькими зарубежными компаниями и опубликовано достаточно большое количество работ, посвященных исследованию их характеристик.
В работе [29] описан ПОУ с длиной кристалла 1000 мкм, коэффициентом усиления до 22 дБ, шириной спектра 40 нм. ПОУ, описанный в работе [30], при длине кристалла 900 мкм обладает шириной спектра 50 нм и меньшим коэффициентом усиления 19 дБ. В работе [31] исследован ПОУ с длиной кристалла 1600 мкм, коэффициентом усиления 15 дБ, шириной спектра
45 нм, мощностью насыщения 16 дБм при токе накачки 500 мА. В работе [32] был исследован ПОУ на основе очень длинного кристалла (3000 мкм) с коэффициентом усиления до 27 дБ и мощностью насыщения 17 дБм при токе накачки 1500 мА. Коэффициент шума во всех работах составлял около 7 дБ.
Существует несколько промышленных производителей ПОУ. Т1юг1аЬз (на основе технологий Covega) производит ПОУ с коэффициентом усиления 13-17 дБ, шириной спектра 60-80 нм, коэффициентом шума 7-8 дБ, мощностью насыщения 15 дБм при токе накачки 600 мА. Длина кристалла обычно составляет 1500 мкм. 1пРЬешх производит ПОУ с коэффициентом усиления до 20 дБ, шириной спектра до 45 нм, коэффициентом шума 8-9 дБ и мощностью насыщения 10 дБм при токе накачки 350 мА.
В последние годы значительно улучшены характеристики ПОУ. Это связано с многими причинами, и прежде всего с развитием технологии нанесения просветляющих покрытий на резонаторные грани активного элемента, и с эффективностью ввода излучения в одномодовое оптическое волокно. Коэффициент ввода критически важен для многих характеристик ПОУ: плохой коэффициент ввода на входе приводит к увеличению коэффициента шума, плохой коэффициент ввода на выходе приводит к уменьшению мощности насыщения. Для получения максимального коэффициента усиления необходимо иметь высокий коэффициент ввода на входе и на выходе активного элемента ПОУ. Как известно, излучение выходящее из активного элемента ПОУ, обладает высокой расходимостью. Поэтому в конструкции активного элемента ПОУ чаще всего используют сужающийся волновод [29,33-36], что позволяет поддерживать оптимальный профиль выходной моды. В некоторых конструкциях используется дополнительный пассивный волновод [33,37,38]. Волноводы, имеющие постоянные размеры вдоль длины активного элемента, обычно имеет ширину 3 мкм и толщину менее 0,1 мкм [31,32]. Такая конструкция требует тщательной подборки линзы для соответствия выходящему излучению.
Микролинзы возможно изготовить методами травления [39], плавления
[40-42], шлифовки [42,43] или комбинацией этих методов [44].
В работе [45] создан ПОУ с высокой мощностью насыщения с использованием квантово-размерной структуры. Устройство было основано на заращенной гетероструктуре с широкой, но тонкой активной областью. Волновод имел низкий коэффициент оптического ограничения (5%) в вертикальном направлении и относительно большую ширину (3-4 мкм). Такая геометрия (с увеличенным размером оптической моды) была выбрана с целью уменьшить потери на ввод в волокно и получить высокую мощность насыщения.
Авторы работы [46] задались целью создания ПОУ с максимально низким коэффициентом шума. Для этого они разработали модель, которая рассчитывает коэффициент шума от различных параметров. Было установлено, что коэффициент шума уменьшается при увеличении ширины и уменьшении длины активной области, а так же при уменьшении потерь и коэффициента оптического ограничения. На основе модели были изготовлены прототипы с шириной активной области 3 мкм и длиной активного элемента 1000 мкм, которые обеспечивали необходимую мощность, коэффициент шума и одномодовый режим. Прототипы изготавливались на основе структур с тремя, пятью и шестью квантовыми ямами методом МОС-гидридной эпитаксии. Большее количество ям увеличивает мощность насыщения и, соответственно, уменьшает коэффициент шума, но в тоже время увеличивает потери, что, в свою очередь, увеличивает коэффициент шума. Было установлено, что использование структур с пятью ямами является оптимальным.
Основные трудности при сборки оптических модулей вызывает технология крепления волокна. Крепление осуществляется с помощью сварки [47-51], припоя [52-59] или клея [60-62]. Стоит отметить, что при сварке волокно обычно предварительно запаивается в трубку. Крепление с помощью клея используется обычно для многомодовых волокон.
Крепление волокна с помощью припоя не является стабильным при длительном использовании [59,60]. Ползучесть припоя и отслоение
металлизации приводят к смещению волокна относительно диода. Использование флюса также сказывается на времени жизни прибора [56].
В работе [53,54] осуществлялось крепление металлизированного волокна с помощью АиБп припоя. Нагрев осуществлялся тонкопленочным нагревателем. Юстировка волокна производилась при переменном нагреве и охлаждении припоя. Коэффициент ввода в данной работе составлял 40-50%.
Авторы работы [58] сообщают, что благодаря креплению металлизированного волокна припоем без использования трубки, удалось снизить стоимость производства и увеличить производительность.
Авторы работы [51] установили, что твердые припои дают лучшие результаты, чем мягкие. Авторы измерили смещение волокон, запаянных в трубке диаметром 400 мкм. Волокна запаянные РЬБп припоем сместились на 1,5-1,9 мкм, а волокна запаянные Аи8п припоем сместились на 0,5-1 мкм.
Одним из способов увеличения ширины линии усиления является использование структур с асимметричными квантовыми ямами [63-65]. У ПОУ с такими структурами ширина линии усиления оказывается значительно большей, чем у ПОУ с обычными квантово-размерными структурами. Это достигается за счет того, что каждая квантовая яма (или несколько квантовых ям) создает оптическое усиление на разных длинах волн. Однако комбинация разных квантовых ям в одной активной области оказывает сильное воздействие на перенос носителей, что сказывается на процессе усиления.
Работа [63] посвящена изучению переноса носителей в асимметричных квантово-размерных структурах. В работе исследовалась структура, состоящая из шести квантовых ям: первые две соответствовали длине волны 1,67 мкм, две другие — 1,53 мкм и последние — 1,45 мкм. Толщина квантовых ям и барьеров составляла 5 нм. Ширина линии усиления для таких структур составила более 100 нм.
Насыщение усиления ПОУ приводит к возникновению перекрестных помех в системах со спектральным уплотнением каналов. Для устранения этого недостатка были продемонстрированы ПОУ со стабилизированным
коэффициентом усиления (gain-clamped SOA) [66-68]. Основной особенностью такого вида ПОУ является то, что они обеспечивают коэффициент усиления, независящий от входной мощности. Коэффициент усиления стабилизируется за счет создания в ПОУ лазерной генерации, которая использует те же носители, что и усиливаемый сигнал. Для этого в ПОУ интегрируется дифракционная решетка или брэгговский отражатель [66,67]. В этом случае коэффициент усиления оказывается фиксированным конструкцией ПОУ. В работе [69] представлен простой способ стабилизации усиления за счет создания кольца обратной связи, включающего узкополосный фильтр и аттенюатор. В этом случае коэффициент усиления стабилизируется за счет собственного усиленного спонтанного излучения. Перестраиваемый аттенюатор позволяет изменять коэффициент усиления.
Полупроводниковый оптический усилитель, в котором осуществлена оптическая стабилизация коэффициента усиления называют линейным оптическим усилителем [70,71]. Принцип оптической стабилизации коэффициента усиления заключается в том, что усиливающая область помещается в резонатор лазера, генерирующего на нерабочей длине волны. Хорошо известное свойство лазеров заключается в том, что коэффициент усиления в них в режиме генерации в точности равен потерям в резонаторе. Лазерное излучение оказывается некоторым балластным излучением, обеспечивающим постоянство коэффициента усиления полупроводникового усилителя.
Линейный оптический усилитель дополнительно содержит брэгговские отражатели с очень высоким коэффициентом отражения, расположенные над и под зоной усиления. Такой резонатор создает лазер с вертикальным резонатором (VCSEL). Экспериментальные исследования показывают постоянство коэффициента усиления до выходной мощности 10 дБм.
Относительно новым видом ПОУ являются усилители с вертикальным резонатором (VCSOA) [72-74]. По сравнению с обычными оптическими усилителями они обладают следующими преимуществами: небольшой размер,
низкая потребляемая мощность, высокий коэффициент ввода в волокно, независимое от поляризации усиление и потенциально более низкая стоимость производства. Такие ПОУ могут работать в резонансном режиме. Такие устройства обладают не очень высокой выходной мощностью и коэффициентом усиления до 17 дБ.
В последнее время появилось много экспериментальных работ по исследованию полупроводниковых оптических усилителей со структурами на квантовых точках (КТ) [75-77]. В этих работах сообщается о уникальных свойствах ПОУ с КТ: очень малое время восстановления усиления (порядка пикосекунд), широкая полоса усиления, низкий коэффициент шума, высокая мощность насыщения. Благодаря концентрации инжектируемых носителей в наноразмерных квантовых точках уровень Ферми при максимальной плотности тока (ограниченной тепловыми эффектами) кардинально увеличивается. Ширина спектра на современном этапе развития уже значительно превышает ширину спектра всех известных усилителей. Другой особенностью их является очень маленькое время восстановления усиления, благодаря чему, при работе в режиме насыщения, искажения сигнала значительно меньше. Максимальная выходная мощность, при которой не происходит значительного искажения сигнала, доходит до 23 дБм, что значительно больше, чем в обычных ПОУ. Из-за сложного производства и дороговизны такие ПОУ пока остаются на уровне лабораторных исследований.
Основные особенности полупроводниковых оптических усилителей
Полупроводниковые оптические усилители можно рассматривать в тех же терминах и используя те же параметры, что и электронные усилители: коэффициент усиления, уровень (коэффициент) шума, динамический диапазон, амплитудно-фазовую характеристику (АФХ). Однако они имеют и свои (для ряда применений существенные важные) параметры, например: коэффициент усиления среды, мощность насыщения, усиленное спонтанное излучение УСИ (ASE), чувствительность к поляризации сигнала [8,10,16]. Кроме того, вместо АФХ используют обычно спектральную характеристику.
В общем случае коэффициент усиления оптического усилителя для одного сигнала на центральной частоте имеет вид [11]
где Рш(со) и Pout((o) — мощности оптического сигнала на входе и выходе усилителя, измеренные на рабочей угловой частоте (или соответствующей длине волны) при малом уровне входного сигнала, гарантирующем отсутствие насыщения выходного сигнала.
Основным активным агентом оптических усилителей является фотон, следовательно, идеальный ПОУ с коэффициентом усиления к должен синфазно генерировать на выходе ровно к фотонов на каждый фотон, попавший на его вход. То есть ПОУ должен пропорционально усиливать интенсивность входного оптического сигнала, оставляя его форму неизменной, независимо от его интенсивности, длины волны, состояния поляризации, формы отображаемой двоичной последовательности.
ПОУ могут также отличаться отсутствием или наличием обратной связи, обеспечивающей многократную процедуру усиления [12,14]. Если усиление осуществляется за один проход (обратная связь отсутствует), то ПОУ называется усилителем бегущей волны — УБВ (TWA) [13,17,18]. На входном и выходном торцах такого усилителя (полупроводникового блока длиной L) формируются грани с антиотражающим покрытием (рис. 1.1), чтобы минимизировать отраженный луч, приводящий к неравномерности спектра. Это позволяет поддерживать его неравномерность на уровне порядка 1 дБ. УБВ имеет непрерывный спектр с большим плоским участком (порядка 30-40 нм на уровне -3 дБ).
GoM = Pout(u>)/Pm(co)
(1.1)
Лнтиотражающее покрытие
\
\
Вход
Выход
Рис. 1.1. Усилитель бегущей волны.
Остаточный коэффициент отражения граней в усилителе бегущей волны составляет 10"3-10"4, а максимальное внутреннее усиление может достигать 30-35 дБ. Столь низкие значения коэффициента отражения достигаются нанесением просветляющих диэлектрических покрытий, использованием наклонного активного волновода, «оконной» структуры, либо сочетанием этих методов (рис. 1.2). Таким образом, усилитель бегущей волны более стабилен в работе и, кроме того, имеет высокое быстродействие и более широкий динамический диапазон, чем резонансный усилитель.
Просветляющее
(а) (б) (в)
Рис. 1.2. Уменьшение обратных отражений за счет а) просветляющих покрытий, б) наклонного волновода и в) оконной структуры.
Идеальные устройства бегущей волны не реализуется на практике из-за трудностей устранения отражения на торцах до достаточно малой величины. Теоретически отражательная способность сколотой грани не может быть сделана ниже 10"6 с помощью одного четвертьволнового покрытия, причем указанное значение достигается лишь при определенных условиях, накладываемых на толщину, показатель преломления и длину волны. Причина состоит в том, что на выходе волноводов мода не имеет плоского волнового фронта. Лучшие экспериментальные результаты для коэффициента отражения лежат в области II = 2Т0'4-2Т0"5. Поэтому в настоящее время все усилители проявляет в некоторой степени свойства резонатора Фабри-Перо. Усилитель Фабри-Перо (УФП) обычно представляет собой лазер со сколотыми гранями, работающий ниже порога, а УБВ имеет просветляющие покрытия торцов с коэффициентом отражения Я ~ ЗТО"3.
Принцип действия усилителя бегущей волны может рассматриваться на основе простой двухуровневой схемы [78,79], как показано на рис. 1.3.
н2 гт2 - е2 —
А_^
N1
N1
- е2
- - Л! Е!
N2 < ^ N2 » ^
Рис. 1.3. Двухуровневая схема.
Если существует некая активная среда, имеющая только два энергетических состояния Е1 и Ег, причем Ег > Е1 т.е. Е2 является возбужденным по отношению к Е1 состоянием, то в равновесных условиях число рабочих частиц (электронов, ионов или молекул - потенциальных усилительных агентов среды) распределено по статистике Больцмана так, что N2 < N1 В результате, если на вход такой среды попадает фотон, то он с большей вероятностью будет поглощен этой средой, что может сопровождаться переходом частицы с уровня Е1, на уровень Е2, если энергия фотона Ьсо > (Е2 - Е1). Усиление в такой среде невозможно, хотя и существует малая вероятность эмиссии (испускания) фотона, если электрон спонтанно перейдет с верхнего возбужденного уровня на нижний релаксационный уровень.
Похожие диссертационные работы по специальности «Квантовая электроника», 05.27.03 шифр ВАК
Исследование и разработка методов повышения помехозащищенности высокоскоростных цифровых волоконно-оптических систем передачи1998 год, кандидат технических наук Шиянов, Вадим Анатольевич
"Источники излучения на основе высококонцентрированных эрбиевых композитных световодов"2021 год, кандидат наук Поносова Анастасия Александровна
Разработка элементов сверхкоротких оптических соединений с учетом динамических процессов и транспорта носителей в микрорезонаторах и наноструктурах2017 год, кандидат наук Лысак, Владимир Валерьевич
РАДИОЧАСТОТНАЯ ИМПЕДАНСНАЯ СПЕКТРОСКОПИЯ АКТИВНЫХ ОПТИЧЕСКИХ ВОЛОКОН ПРИ УСИЛЕНИИ ЛАЗЕРНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ2016 год, кандидат наук Шайдуллин Ренат Ильгизович
Оптическая интерферометрия кварцевого волоконного световода легированного редкоземельными ионами вусловиях генерации лазерного излучения2017 год, кандидат наук Гайнов Владимир Владимирович
Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Медведев, Сергей Витальевич, 2013 год
Литература
1. Басов Н.Г., Вул Б.М., Попов Ю.М. Квантовомеханические полупроводниковые генераторы и усилители электромагнитных колебаний. ЖЭТФ, 1959, 37, вып. 2, стр. 587-588.
2. Басов Н.Г., Крохин О.Н., Попов Ю.М. Генерация, усиление и индикация инфракрасного и оптического излучения с помощью квантовых систем. УФН, 1960, 72, вып. 2, стр. 161-209.
3. Крохин О.Н. Коэффициент усиления и эффект насыщения в полупроводниках при однородном возбуждении. ФТТ, 1965, т. 7, стр 2612.
4. Coupland М.J., Hambleton K.G., Hilsum С. Measurement of amplification in GaAs injection laser. Phys. Lett., 1963., v. 7, pp. 231-232.
5. Crowe J.W., Crag R.M., Small-signal amplification in GaAs laser. Appl. Phys. Lett., 1964, vol. 3, pp. 57-59.
6. Crowe J.W., Ahearn W.E. Semiconductor laser amplifier. IEEE J. Quant. Electronic., 1966, vol. 2, pp. 283-289.
7. Kosonocki W.F., Comely R.M. GaAs laser amplifier. IEEE J. Quant. Electron., 1968, vol. 4, pp. 125-131.
8. O'Mahony M J. Semiconductor laser optical amplifier for use in future fiber systems. J. Lightwave Technol., 1988, v. 6, № 4, pp. 531-544.
9. Saitoh Т., Mukai T. Recent progress in semiconductor laser amplifiers. J. Lightwave Technol., 1988, v. 6, № 11, pp. 1656-1664.
10. Eisenstein G. Semiconductor optical amplifiers. IEEE Circuits and Devices Mag., 1989, v. 5, № 4, pp. 25-30.
11. Васильев М.Г., Голдобин И.С., Курнявко Ю.В., Табунов В.П., Тамбиев Ю.А., Федоров Ю.Ф., Якубович С.Д. Оптическое усиление InGaAsP-гетероструктуры в спектральном диапазоне 1,3 мкм. Квантовая электроника, 1985, т. 12, № 6, стр. 1316-1317.
12. Богатов А.П. Анализ усилителя на основе лазерного диода. Труды ФИАН, 1986, т. 166, стр. 68-75.
13. Богатов А.П., Елисеев П.Г., Охотников О.Г., Рахвальский М.П. Оптический усилитель бегущей волны. Труды ФИАН, 1986, т. 166, стр. 76-91.
14. Мереуце А.З., Сырбу А.В., Яковлев В.П. Оптический усилитель прямого действия на основе GaAlAs гетероструктур. Письма в ЖТФ, 1990, т. 16, № 10, стр. 83-86.
15. Анненков Д.М., Богатов А.П., Елисеев П.Г., Охотников О.Г., Пак Г.Т., Рахвальский М.П., Федоров Ю.Ф., хайретдинов К.А.
Спектрально-согласованная модуляция излучения инжекционного лазера в усилителе бегущей волны с частотой до 2 ГГц. Квантовая электроника, 1984, т. И, стр. 231-232.
16. Wang J.W., Olesen Н., Stubkjaer К.Е. Recombination, gain and bandwidth characteristics of 1.3 pm semiconductor laser amplifiers. IOOC-ECOC'85: 5th Int. Conf. Int. Opt. And Opt. Fiber Comun.; 11th Eur. Conf. Opt. Commun., Venezia, Oct 1-4, 1985, Tech. Dig., vol. 1, Geneva, 1985, pp. 157-160.
17. Eisenstein G., Johnson B.C., Raybon G. Travelling-wave optical amplifier at 1.3 pm. Electron. Lett., 1987, vol. 23, № 19, pp. 1020-1021.
18. Evankow J.D., Olsson N.A., Ku R.T. Perfomance of packaged near-travelling-wave semiconductor laser amplifier with multilongitudinal mode input J. Lightwave Technol., 1989, vol. 7, № 1, pp. 163-170.
19. Simon J.C., Doussiere P., Pophillat L. Gain and noise characteristics of a 1.5 Jim near-travelling-wave semiconductor laser amplifier. Electron. Lett., 1989, vol. 25, № 7, pp. 434-436.
20. Zah C.E., Osinski J.S., Caneau O. Fabrication and perfomance of 1.5 pm GalnAsP travelling-wave laser amplifiers with angled facets. Electron. Lett., 1987, vol. 23, № 19, pp. 990-991.
21. Chang J.T.K., Vukusic J.I. Travelling-wave Brewster-angled stripe InGaAsP laser amplifier at 1.3 pm. J. Mod. Opt., 1988, vol. 35, № 3, pp. 355-364.
22. Rideout W., Holmstrom R., Lacourse J. Ultra-low reflectivity semiconductor optical amplifiers without antireflection coatings. Electron. Lett., 1990, vol. 26, № l,pp. 36-38.
23. Collar A.J., Henshall G.D., Farre J. Low residual reflectivity of angled-facet semiconductor laser amplifier. IEEE Photon. Technol. Lett., 1990, vol. 2, № 8, pp. 553-555.
24. Olsson N.A., Kazarinov R. P., Nordland W.A. Polarization-independent optical amplidier with buried facets. Electron. Lett., 1989, vol. 25, № 16, pp. 1048-1049.
25. Cha L., Kitamura M., Honmou H. 1.5 ¡im band travelling-wave semiconductor optical amplifiers with window facet structure. Electron. Lett., 1989, vol. 25, № 18, pp. 1241-1242.
26. Lin M.S., Piccirilli A.B., Twu Y. Fabrication and gain measurements for buried facet optical amplifier. Electron. Lett., 1989, vol. 25, № 20, pp. 1378-1380.
27. Simon J.C., Favennec J.L., Charil J. Comparision of noise characteristics of Fabry-Perot type and travelling-wave semiconductor laser amplifier. Electron. Lett., 1983, vol. 19, pp. 288-290.
28. Fye D.M. Practical limitation on optical amplifier perfomance. J. Lightwave Technol., 1984, vol. 2, № 4, pp. 403-406.
29. A. E. Kelly, C. Tombling, C. Michie, and I. Andonovic. High performance semiconductor optical amplifiers. Optical Fiber Communication Conference (OFC 2004), Vol. 95 of OSA Trends in Optics and Photonics Series (Optical Society of America, Washington, D.C., 2004), paper ThSl.
30. K. Morito, M. Ekawa, T. Watanabe and Y. Kotaki. High-output-power polarization-insensitive semiconductor optical amplifier. J. Lightwave Technol. 21, 2003.
31. A. Borghesani, N. Fensom, A. Scott, G. Crow, L. Johnston, J. King, L. Rivers, S. Cole, S. Perrin, D. Scrase, G. Bonfrate, A. Ellis, and I. Lealman. High saturation output (>16.5dBm) and low noise figure (< 6dB) semiconductor optical amplifier for C band operation. Optical Fiber Communication Conference (OFC 2003), Vol. 86 of OSA Trends in Optics and Photonics Series (Optical Society of America, Washington, D.C., 2003), paper ThOl, pp. 534-536.
32. K. Dreyer, C. H. Joyner, J. L. Pleumeekers, C. A. Burrus, A. Dentai, B. I.
Miller, S. Shunk, P. Sciortino, S. Chandrasekhar, L. Buhl, F. Storz, and M. Farwell. High gain mode adapted semiconductor optical amplifier with 12.4 dBm saturation output power at 1550nm. J. Lightwave Techol. 20, pp. 718-721, 2002.
33. J.-Y. Emery, T. Ducellier, M. Bachmann, P. Doussiere, F. Pommereau, R. Ngo, F. Gaborit, L. Goldstein, G. Laube, and J. Barrau. High performance 1.55 pm polarisation insensitive semiconductor optical amplifier based on a low tensile strained bulk InGaAsP. Electron Lett. 33, pp. 1083-1084, 1997.
34. K. Morito, M. Ekawa, T. Watanabe, and Y. Kotaki. High saturation output power (+17dBm) 1550nm polarisation insensitive semiconductor optical amplifier. European Conference on Optical Communication (ECOC 2000) (VDE, 2000), paper 1.3.2, pp. 39—41.
35. J. R. Kim, J. S. Lee, S. Park, M. W. Park, J. S. Yu, S. D. Lee, A. G. Choo, T. I. Kim, and Y. H. Lee. Spot size converter integrated polarization insensitive semiconductor optical amplifiers. IEEE Photon. Technol. Lett. 11, pp. 967-969, 1999.
36. Michael J. Connelly. Wideband Semiconductor Optical Amplifier Steady-State Numerical Model. IEEE Journal of Quantum Electronics, vol. 37, no. 3, pp. 439-447, march 2001.
37. A. E. Kelly, I. F. Lealman, L. J. Rivers, S. D. Perrin, and M. Silver. Low noise figure (7.2dB) and high gain(29dB) semiconductor optical amplifier with a single layer AR coating. Electron. Lett. 33, pp. 536-538 , 1997.
38. B. Mersali, H. J. Bruckner, M. Feuillade, S. Sainson, A. Ougazzaden, and A. Carenco. Theoretical and experimental studies of a spot size transformer with integrated waveguide for polarization insensitive optical amplifiers. J. Lightwave Technol. 13, pp. 1865-1872, 1995.
39. Huo Xin, Pan Shi. A Method to Fabricate Hemi-spherical Micro-lens of Optical Fiber. International Conference on Optical Instruments and Technology: Microelectronic and Optoelectronic Devices and Integration, Proc. of SPIE, Vol. 7158,715804,2009.
40. Kumaran Sambanthan, Faidz Abdul Rahman. Method to improve the
coupling efficiency of a hemispherically lensed asymmetric tapered-core fiber. Optics Communications, Vol. 254, pp. 112-118, 2005.
41. Y.Jie. Theoretical analysis of tapered fiber microlens parameter and its new fabricating technique. Computer Application and System Modeling (ICCASM), International Conference, Vol. 13, pp. 448-451,2010.
42. M.S.Ozyazici. Increasing semiconductor laser-optical fiber coupling efficiency by introducing microlens. Optica Applicata, Vol. 34, No. 2, 2004.
43. Li-Jin Wang, Wen-Hsuan Hsieh, Yong-Shian Lin, Yu-Da Liu, Yu-Kuan Lu, Wood-Hi Cheng. High average coupling of aspherical microlens for high-power laser diodes to fibers. OptoeElectronics and Communications Conference (OECC), 16th, pp. 625-626, 2011.
44. Szu-Ming Yeh, Sun-Yuan Huang, Wood-Hi Cheng. Anew scheme of conical-wedge-shaped fiber endface for coupling between high-power laser diodes and single-mode fibers. Journal of Lightwave Technology, Vol. 23 (4), pp. 1781-1786, 2005.
45. Martin H. Hu, Catherine Caneau, Herve Leblanc, Victor X. Liu, Hong K. Nguyen, Nobu Nishiyama, Sergio Tsuda and Chung-en Zah. Semiconductor Optical Amplifier for Amplification and Switching Applications. Materials, Active Devices, and Optical Amplifiers, Proceedings of SPIE Vol. 5280 , pp. 128-133 (SPIE, Bellingham, WA, 2004).
46. Hideaki Hasegawa, Masaki Funabashi, Kazuomi Maruyama, Kazuaki Kiyota, and Noriyuki Yokouchi. Semiconductor Optical Amplifiers with Low Noise Figure. Furukawa Review, No. 39 , pp. 1-5, 2011.
47. S. Tan, N. Stoffela, C. Shick, T. McDonald, A. Whitbeck, R. Erdmann, R. Michalak, R. Bussajer, I. Shubin and P. Yu. Design and Development of a Package for a Diluted Waveguide Electro-absorption Modulator. Enabling Photonics Technologies for Defense, Security, and Aerospace Applications IV, Proc. of SPIE Vol. 6975, 697500, 2008.
48. Shannon, G., Palen, E. Laser-weld attachment enables repeatable submicron precision. Optical Manufacturing, Vol. 1, No. 2, pp. 18-21, 2002.
49. Kuang, J-H., Sheen, M-T., Wang, S-C., Wang, G-L., Cheng, W-H. 2001. Post- weld-shift in dual-in-line laser package. IEEE Transactions on Advanced Packaging, Vol. 24, No. 1, pp. 81-85.
50. Lin, Y., Liu, W., Shi, F.G. 2002. Laser welding induced alignment distortion in butterfly laser module packages: effect of welding sequence. IEEE Transactions on Advanced Packaging, Vol. 25, No. 1, pp. 73-78.
51. Cheng, W-H., Sheen, M-T., Wang, G-L., Wang, S-C., Kuang, J-H. 2001. Fiber alignment shift formation mechanisms of fiber-solder-ferrule joints in laser module packaging. Journal of Lightwave Technology, Vol. 19, No. 8, pp. 1177-1184.
52. Sasaki, J., Itoh, M., Tamanuki, T., Hatakeyama, H., Kitamura, S., Shimoda, T., Kato, T. 2001. Multiple-chip precise self-aligned assembly for hybrid integrated optical module using Au-Sn solder bumps. IEEE Transactions on Advanced Packaging, Vol. 24, No. 4, pp. 569-575.
53. Datta, M., Hu, Z., Dagenais, M. 2003. A novel method for fabrication of a hybrid optoelectronic packaging platform utilizing passive-active alignment. IEEE Photonics Technology Letters, Vol. 15, No. 2, pp. 299-301.
54. Datta, M., Dagenais, M. 2003. High coupling efficiency actively aligned laser modules using micro-heaters and pre-compensation. Proceedings of 53 rd Electronic Components and Technology Conference, New Orleans, LA., USA, 27-30 May 2003. Pp. 1312-1317.
55. Dautartas, M.F., Fisher, J., Luo, H., Datta, P., Jeantilus, A. 2002. Hybrid optical packaging, challenges and opportunities. Proceedings of 52th Electronic Components and Technology Conference, San Diego, CA., USA, 28-31 May 2002. Pp. 787-793.
56. Rassaian, M., Beranek, M.W. 1999. Quantitative characterization of 96.5Sn3.5Ag and 80Au20Sn optical fiber solder bond joints on silicon micro- optical bench substrates. IEEE Transactions on Advanced Packaging, Vol. 22, No. 1, pp. 86-93.
57. Witham, C.R., Beranek, M.W, Carlisle, B.R., Chan, E.Y., Koshinz, D.G. 2000. Fiber-optic pigtail assembly and attachment alignment shift using a low-cost
robotic platform. Proceedings of 50th Electronic Components and Technology Conference, Las Vegas, USA, 21-24 May 2000. Pp. 21-25.
58. Flanagan, C., Trask, S., Heyler, R. Direct-coupling retention using laser soldering: technical and economic benefits. Proceedings of 53rd Electronic Components and Technology Conference, New Orleans, LA., USA, 27-30 May 2003. Pp. 1308-1311.
59. Powell, A. Modeling alignment shift of soldered optical fiber. Proceedings of 50th Electronic Components and Technology Conference, Las Vegas, USA, 21-24 May 2000. Pp. 997-1001.
60. Kim, J-M., Yasuda, K, Shin, Y-E., Fujimoto, K. 2002. 3-D highly precise self- alignment process using surface tension of liquid resin material. IEICE Transactions on Electronics, Vol. E85-C, No. 7, pp. 1491-1498.
61. Lin, Y., Liu, W., Shi, F.G. Adhesive joint design for high yield & low cost assembly of fiberoptic devices. Proceedings of 52th Electronic Components and Technology Conference, San Diego, CA., USA, 28-31 May 2002. Pp. 662-666.
62. Sunaga, Y., Takahashi, R., Tokoro, T., Kobayashi, M. 2000. 2 Gbit/s small form factor fiber-optic transceiver for single mode optical fiber. IEEE Transactions on Advanced Packaging, Vol. 23, No. 2, pp. 176-181.
63. V.V.Lysak, I.A.Sukhoivanov, Yong Tak Lee. Carrier capture efficiency and amplification properties of asymmetrical multiple quantum well optical amplifiers. Journal of optoelectronics and advanced materials, Vol. 8, No. 2, pp. 855-859, April 2006.
64. Bing-Ruey Wua, Ching-Fuh L, Lih-Wen Laih and Tien-Tsorng Shih. Extremely Broadband Superluminescent Diodes/Semiconductor Laser Amplifiers Using Nonidentical InGaAsP Quantum Wells. Optoelectronic Interconnects VIII, Proceedings of SPIE, Vol. 4292, pp. 172-181, 2001.
65. Ching-Fuh Lin, Yi-Shin Su, Fei-Hung Chu and Chia-Wei Tsai. Broadband semiconductor optical amplifiers and tunable semiconductor lasers. Semiconductor Optoelectronic Devices for Lightwave Communication, Proceedings of SPIE, Vol. 5248, pp. 218-226, 2003.
66. J. Park, X. Li, and W. P. Huang. Gain clamping in semiconductor optical amplifiers with second-order index-coupled DFB grating. IEEE J. Quantum Electron., vol. 41, no. 3, pp. 366-375, Mar. 2005.
67. J. Park, X. Li, and W. P. Huang. Performance simulation and design optimization of gain-clamped semiconductor optical amplifiers based on distributed Bragg reflectors. IEEE J. Quantum Electron., vol. 39, no. 11, pp. 1415-1423, Nov.
2003.
68. R. J. Manning and D. A. O. Davies. Three-wavelength device for all optical signal processing. Opt. Lett., vol. 19, pp. 889-891, 1994.
69. Khurram Karim Qureshi, H. Y. Tam, C. Lu and P. K. A. Wai. Gain Control of Semiconductor Optical Amplifier Using a Bandpass Filter in a Feedback Loop. IEEE Photonics Technology Letters, Vol. 19, No. 18, pp. 1401-1403, September 15, 2007.
70. Francis D.A., Dijaili S.P, Walker J.D. A single-chip linear optical amplifier. OFC Postdedline Papers, PD13, Anaheim, 2001.
71. Khurram Karim Qureshi, H. Y. Tam, W. H. Chung and P. K. A. Wai. Multiwavelength Laser Source Using Linear Optical Amplifier. IEEE Photonics Technology Letters, Vol. 17, No. 8, pp. 1611-1613, August 2005.
72. E. S. Bjorlin, T. Kimura, Q. Chen, C. Wang, J. E. Bowers. High output power 1540 nm vertical cavity semiconductor optical amplifiers. Electron. Lett., 40,
2004.
73. E. Staffan Bjorlin, John E. Bowers. Noise Figure of Vertical-Cavity Semiconductor Optical Amplifiers. IEEE J. Quantum Electron., Vol. 38, No. 1, pp. 61-66, January 2002.
74. Francesco Marino, Luca Furfaro and Salvador Balle. Cross-gain modulation in broad-area vertical-cavity semiconductor optical amplifier. Applied Physics Letters, 86, 151116, 2005.
75. Tomoyuki Akiyama, Mitsuru Sugawara. Recent Progress in Quantum-Dot Semiconductor Optical Amplifiers. Photonics for Space Environments XI. Proc. of SPIE, Vol. 6308, 6308OR, 2006.
76. Holger Schmeckebier, Christian Meuer, Dieter Bimberg, Carsten Schmidt-Langhorst, Andrey Galperin and Colja Schubert. Quantum dot semiconductor optical amplifiers at 1.3 pm for applications in all-optical communication networks. Semicond. Sci. Technol. 26, 014009, 2011.
77. Kim J, Laemmlin M, Meuer C, Bimberg D and Eisenstein G. Theoretical and experimental study of high-speed small-signal cross-gain modulation of quantum-dot semiconductor optical amplifiers. IEEE J. Quantum Electron, 2009.
78. A. Yariv, Quantum Electronics, 3rd edition, John Wiley and Sons, New York, 1989.
79. О.Звелто. Принципы лазеров. Санкт-Петербург: Изд. Лань, 2008.
80. Волоконно-оптическая техника: История, достижения, перспективы: Сб. статей под ред. Дмитриева С.А., Слепова Н.И. - Москва: Изд. Connect, 2000.
81. D.M.Baney, P.Gallion, R.S.Tucker. Theory and Measurement Techniques for the Noise Figure of Optical Amplifiers. Optical Fiber Technology, Vol. 6, pp. 122-154, 2000.
82. K. Morito, S.Tanaka, S.Tomabechi, and A. Kuramata. A broad-band MQW semiconductor optical amplifier with high saturation output power and low noise figure. IEEE Photon. Technol. Lett., vol. 17, no. 5, pp. 974-976, May 2005.
83. H. Hasegawa, M. Funabashi, N. Yokouchi, K. Kiyota, and K. Maruyama. Design and Fabrication of Semiconductor Optical Amplifier with Low Noise Figure. OptoElectronics and Communications Conf., Tech. Dig, 2010 paper No. 7D2-3, 2010.
84. Bhawna Utreja, Hardeep Singh. A review paper on comparison of optical amplifiers in optical communication systems. Canadian Journal on Electrical and Electronics Engineering Vol. 2, No. 11, November 2011.
85. Mynbaev D.H. and Scheiner L.L. Fiber-optic communications technology. Pearson Education, 4th Ed., pp. 546-547, 2004.
86. J. C. Simon. GalnAsP semiconductor laser amplifiers for single-mode fiber communications. J. Lightwave Technol., No. 9, pp. 1286-1295, 1987.
87. T. Saitoh and T. Mukai. Recent progress in semiconductor laser
amplifiers. J. Lightwave Technol., No. 11, pp. 1156-1164, 1988.
88. Y. Awaji, H. Sotobayashi, and F. Kubota. Transmission of 80 Gb/s x 6 WDM over 100 km Using Linear Optical Amplifiers. IEEE Photon. Technol. Lett., 17(3), pp. 699-701, 2005.
89. Z. Li, Y. Dong, J. Mo, Y. Wang, and C. Lu. 1050-km WDM Transmission of 8 x 10.709 Gb/s DPSK Signal Using Cascaded In-Line Semiconductor Optical Amplifier. IEEE Photon. Technol. Lett., 16(7), pp. 1760-1762, 2004.
90. P. P. Iannone, K. C. Reichmann, and L. Spiekman. In-Service Upgrade of an Amplified 130-km Metro CWDM Transmission System Using a Single LOA with 140-nm Bandwidth. Opt. Fiber Commun. Conf., vol. 2, pp. 548-549, OSA, Paper ThQ3, 2003.
91. P. P. Iannone, H. H. Lee, K. C. Reichmann, X. Zhou, M. Du, B. Palsdottir, K. Feder, P. Westbrook, K. Brar, J. Mann, and L. Spiekman. Four Extended-Reach TDM PONs Sharing a Bidirectional Hybrid CWDM Amplifier. J. Lightwave Technol., 26(1), pp. 138-143, 2008.
92. T. Ismail, C. P. Liu, J. E. Mitchell, A. J. Seeds, X. Qian, A. Wonfor, R. V. Penty, and I. H. White. Transmission of 37.6-GHz QPSK Wireless Data over 12.8-km Fiber with Remote Millimeter-Wave Local Oscillator Delivery Using a Bi-Directional SOA in a Full-Duplex System with 2.2-km CWDM Fiber Ring Architecture. IEEE Photon. Technol. Lett., 17(9), pp. 1989-1991, 2005.
93. M.Dagenais, P.Heim, S.Saini, S.Wilson, R.Leavitt, A.Yu, T.Horton, V.Luciani, D.Stone, Y.Hu. High power C-band semiconductor booster optical amplifier. Optical Fiber Communications Conference, vol. 1, pp: 85-87, 2003.
94. Y.Kim, H.Jang, Y.Kim, J.Lee, D.Jang, J.Jeong. Transmission performance of 10-Gb/s 1550-nm transmitters using semiconductor optical amplifiers as booster amplifiers. Journal of Lightwave Technology, vol. 21, pp. 476-481, 2003.
95. A.Borghesani. Semiconductor Optical Amplifiers for Advanced Optical Applications. Transparent Optical Networks, 2006 International Conference, vol. 1, pp. 119-122, 2006.
96. C.Michie, T.Kelly, I.Andonovic, J.McGeough. Reach extension of passive
optical networks using semiconductor optical amplifiers. Transparent Optical Networks, 2008. ICTON 2008. 10th Anniversary International Conference, vol. 1, pp. 194-197, 2008.
97. J.Sugawa, H.Ikeda. Development of OLT using semiconductor optical amplifiers as booster and preamplifier for loss-budget extension in 10.3-Gb/s PON system. Optical Fiber Communication Conference and Exposition (OFC/NFOEC), 2012 and the National Fiber Optic Engineers Conference, pp. 1-3, 2012.
98. R.Proietti, A.D'Errico, L.Giorgi, N.Calabretta, G.Contestabile, E.Ciaramella. 16/spl times/10 gb/s DPSK transmission over 140-km SSMF by using two common SOAs. Photonics Technology Letters, IEEE, Vol. 18(15), pp. 1675-1677, 2006.
99. M.Duelk, S.Exalos, R.Gutierrez-Castrejon. 4 x 25-Gb/s 40-km PHY at 1310 nm for 100 GbE Using SOA-Based Preamplifier. Journal of Lightwave Technology, Vol. 26 (12), pp. 1681-1689, 2008.
100. T.Amano, M.Suwa, A.J.Mohammed, Y.Miyamoto, T.Sugaya, K.Komori, M.Mori, Y.Takanashi. 1.3-pm quantum-dot optical preamplifier with narrow bandwidth. Semiconductor Laser Conference (ISLC), 2010 22nd IEEE International, pp. 81-82, 2010.
101. E.Udvary, V.Bartoss, M.Chacinski, R.Schatz, T.Berceli, P.Fonjallaz. Reduction of dispersion induced distortions by semiconductor optical amplifiers. Microwaves, Radar and Wireless Communications, 2008. MIKON 2008, 17th International Conference, pp. 1-4, 2008.
102. M.N.Ngo, H.T.Nguyen, C.Gosset, D.Erasme, Q.Deniel, N.Genay, R.Guillamet, N.Lagay, J.Decobert, F.Poingt, R.Brenot. ElectroAbsorption Modulated Laser Integrated with a Semiconductor Optical Amplifier for 100-km 10.3 Gb/s Dispersion-Penalty-Free Transmission. Journal of Lightwave Technology, Vol. 31 (2), pp. 232-238, 2013.
103. Bingchen Han, Jinlong Yu, Aixu Zhang, Litai Zhang, Wenrui Wang, Yang Jiang and Enze Yang. Tunable Chromatic Dispersion Compensation Using Chirp Control Based on XPM in a SOA. Optical Transmission, Switching, and
Subsystems VI, Proc. of SPIE, Vol. 7136, 71362A, 2008.
104. RJ.Manning, R.Giller, X.Yang, R.P.Webb, D.Cotter. Faster Switching with Semiconductor Optical Amplifiers. Photonics in Switching, pp. 145-146, 2007.
105. C.Porzi, L.Ma, M.Yao, L.Poti, A.Bogoni. All-Optical Low-Power 2x2 Cross/Bar Switch With a Single Semiconductor Optical Amplifier. Photonics Technology Letters, IEEE, Vol. 22 (17), pp. 1327-1329, 2010.
106. Y.Khorrami, V.Ahmadi, M.Razaghi. Tb/s all-optical nonlinear switching using semiconductor optical amplifier based Mach-Zehnder interferometer. Electrical Engineering (ICEE), 20th Iranian Conference, pp. 118-123, 2012.
107. A.E1 Aziz, W.P.Ng, Z.Ghassemlooy, M.H.Aly, R.Ngah, M.F.Chiang. Characterization of the semiconductor optical amplifier for amplification and photonic switching employing the segmentation model. Mediterranean Winter, ICTON-MW 2008, 2nd ICTON, pp. 1-6, 2008.
108. E.Udvary, T.Berceli. Theoretical and experimental study of the linearity of semiconductor optical amplifier based optical modulator in subcarrier multiplexed systems. Transparent Optical Networks (ICTON), 12th International Conference, pp. 1-4, 2010.
109. U.Koren, B.I.Miller, M.G.Young, T.L.Koch, R.M.Jopson, A.H.Gnauck, J.D.Evankow, M.Chien. High-Frequency Modulation of Strained Layer Multiple Quantum Well Optical Amplifiers. Electron. Lett. Vol. 27 (1), pp. 62-64, 1991.
110. N.S.Ribeiro, C.M.Gallep, H.Bierwagen, E.Conforti. Wavelength converters evaluation of four wave mixing and cross-gain in semiconductor optical amplifiers. Microwave and Optoelectronics Conference, IMOC 2007, SBMO/IEEE MTT-S International, pp. 675-679, 2007.
111. Hyoung-Jun Kim, Ho-Jin Song, Jang-Soo Chun, Chul-Seung Park, Jong-In Song. All-optical frequency up-converter utilizing a four-wave mixing effect in a semiconductor optical amplifier. Millimeter Waves, GSMM 2008, Global Symposium, pp. 108-110, 2008.
112. N.Y.Kim, X.Tang, J.C.Cartledge, A.K.Atieh. Design and Performance of an All-Optical Wavelength Converter Based on a Semiconductor Optical Amplifier
and Delay Interferometer. Journal of Lightwave Technology, Vol. 25 (12), pp. 3730-3738, 2007.
113. P.Baveja, Y.Xiao, S.Arora, G.P.Agrawal, D.N.Maywar. All-Optical Semiconductor Optical Amplifier-Based Wavelength Converters With Sub-mW Pumping. Photonics Technology Letters, IEEE, Vol. 25 (1), pp. 78-80, 2013.
114. Sunada S., Tamura S., Inagaki K., and Harayama T. Ring-laser gyroscope without the lock-in phenomenon, Physical Review A, 78 (5), 053822, 2008.
115. B.B. Акпаров, В.П. Дураев, C.B. Медведев. Полупроводниковые кольцевые лазеры и датчики вращения на их основе. Датчики и системы, №5, с. 34-39, 2012 г.
116. В.В. Акпаров, В.П. Дураев, С.В. Медведев. Датчики вращения на основе полупроводникового оптического усилителя. Приборы и техника эксперимента, № 2, с. 84-88, 2013.
117. В.П. Дураев, С.В. Медведев. Полупроводниковый лазер с кольцевым волоконным резонатором. Квантовая электроника, 43 (10), 914-916, 2013.
118. В.В. Акпаров, В.Г. Дмитриев, В.П. Дураев, А.А. Казаков. Полупроводниковый кольцевой лазер и исследование его характеристик в режиме датчика вращения. Квантовая электроника, 40, № 10, 2010.
119. Гуляев Ю.В., Дураев В.П. и др., Инжекционные лазеры на основе InGaAsP/lnP зарощенные методом МОС-гидридной эпитаксии. Письма в ЖТФ, т.8, выпуск 11, с. 680, 1982.
120. A.Mendez, T.F.Morse. РМ Fiber Handbook - Excerpt from «Specialty Optical Fibers Handbook». Academic Press Inc., 2008.
121. M. Яманиси. Теоретические основы работы лазеров с квантоворазмерными слоями. Физика полупроводниковых лазеров под ред. Такумы,. М., Мир, с. 168, 1989.
122. A.JI. Дмитриев. Полупроводниковые источники света для систем передачи и обработки информации. СПбГУИТМО, 2006.
123. Nir Tessler, Gadi Eisenstein. On Carrier Injection and Gain Dynamics in Quantum Well Lasers. IEEE Journal of Quantum Electronics, vol. 29, no. 6, 1993.
124. H. Okamura. International Standardization of Optical Amplifiers. Optical Amplifiers and Their Applications, paper M3, OAA'99, Optical Society of America, Washington, DC, 1999.
125. F. W. Willems, J. C. van der Plaats, C. Hentschel, and E. Leckel. Optical amplifier noise figure determination by signal RIN subtraction. Symposium on Optical Fiber measurements, NIST Technical Digest, pp. 7-9, 1994.
126. D. M. Baney and R. L. Jungerman. Optical noise standard for the electrical method of optical amplifier noise figure measurement. Optical Amplifiers and Their Applications, paper MB3, OAA'97, Optical Society of America, Washington, DC, 1997.
127. Melanie Ott. Capabilites and Reliability of LEDs and Laser Diodes. What's New in Electronics, vol. 20, no. 6, 2000.
128. L.A.Johnson. Laser diode burn-in and reliability testing. IEEE Communications Magazine, vol. 44, 2, 2006.
129. R.H.Yan, S.W.Corzine, L.A.Coldren, I.Suemune. Corrections to the Expression for Gain in GaAs. IEEE Journal of Quantum Electronics, vol. 26, no. 2, 1990.
130. K.Nakamura, A.Shimizu, K.Fujii, M.Koshiba and K.Hayata. Numerical analysis of the absorption and the refractive index change in arbitrary semiconductor quantum-well structures. IEEE J. Quantum Electron., vol. 28, no. 7, pp. 1670-1677, 1992.
131. M.Yamanishi, I.Suemune. Comment on polarization dependent momentum matrix elements in quantum well lasers. Japan J. Appl. Phys., vol. 23, no. l,pp. L35-L36, 1984.
132. P. J. Annetts, M. Asghari, and I. H. White. The Effect of Carrier Transport on the Dynamic Performance of Gain-Saturation Wavelength Conversion in MQW Semiconductor Optical Amplifiers. IEEE Journal of Selected Topics in Quantum Electronics, vol. 3, no. 2, 1997.
133. S.Bennett, C.M.Snowden, S.Iezekiel. Rate Equation Modelling of Nonlinear Dynamics in Directly Modulated Multiple Quantum Well Laser Diodes. VLSI Design 1998, Vol. 8, Nos. (1-4), pp. 355-360, 1998.
Обратите внимание, представленные выше научные тексты размещены для ознакомления и получены посредством распознавания оригинальных текстов диссертаций (OCR). В связи с чем, в них могут содержаться ошибки, связанные с несовершенством алгоритмов распознавания. В PDF файлах диссертаций и авторефератов, которые мы доставляем, подобных ошибок нет.