一种集成式半导体光放大系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种集成式半导体光放大系统，包括依次连接的偏振分束器、两路半导体光放大单元和偏振合束器，所述每路半导体光放大单元包括依次连接的输入光隔离器、半导体光放大器芯片(SOA)和输出光隔离器。本实用新型专利技术的半导体光放大器集成了偏振分束器、偏振合束器、输入/输出光隔离器和半导体光放大芯片(SOA)，能够简化SOA与光纤的耦合、增加反射隔离度、降低偏振相关增益，并提高光输出功率。

An Integrated Semiconductor Optical Amplifier System

The utility model discloses an integrated semiconductor optical amplifier system, which comprises a sequentially connected polarization beam splitter, two semiconductor optical amplifier units and a polarization beam combiner. Each semiconductor optical amplifier unit comprises an input optical isolator, a semiconductor optical amplifier chip (SOA) and an output optical isolator connected sequentially. The semiconductor optical amplifier of the utility model integrates a polarization beam splitter, a polarization beam combiner, an input/output optical isolator and a semiconductor optical amplifier chip (SOA), which can simplify the coupling between the SOA and the optical fiber, increase the reflective isolation, reduce the polarization-related gain, and improve the optical output power.

【技术实现步骤摘要】
一种集成式半导体光放大系统
：本技术属于光纤通讯
，特别涉及一种集成式半导体光放大系统。
技术介绍
：半导体光放大器(SOA)在数据中心等短途光纤通信系统中得到了越来越多的应用，但是同样由于它使用半导体芯片进行放大的特点，它也有一些固有的缺点：功率不够高，常见的输出功率仅为10dBm左右，比起当前常用的激光器发射模块比如QSFP28等的功率来说输出功率增益较低；偏振相关增益(PDG)偏大，通常达到1.0dB甚至更高；集成度不高，通常在一个14针蝶形封装外壳内仅使用一个SOA芯片和其温度控制器TEC，加上输入输出光纤耦合(通常使用特制的波导来进行耦合)；对反射光非常敏感，所以使用时通常必需外接输入输出隔离器。公开于该
技术介绍
部分的信息仅仅旨在增加对本技术的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
技术实现思路
：本技术的目的在于提供一种集成式半导体光放大系统，从而克服上述现有技术中的缺陷。为实现上述目的，本技术提供了一种集成式半导体光放大系统，包括依次连接的偏振分束器、两路半导体光放大单元和偏振合束器，所述每路半导体光放大单元包括依次连接的输入光隔离器、半导体光放大器芯片(SOA)和输出光隔离器。所述两路半导体光放大单元中的半导体光放大器芯片(SOA)相同，所述其中一路光放大单元包括依次连接的输入光隔离器、四分之一波片、半导体光放大器芯片、四分之一波片和输出光隔离器。所述两路半导体光放大单元中的半导体光放大器芯片不同，通过调节两路半导体光放大单元的半导体光放大器芯片(SOA)的驱动电流得到相同的输出功率。所述输入光隔离器为偏振相关隔离器或者偏振无关隔离器，所述输出光隔离器为偏振相关隔离器或者偏振无关隔离器。与现有技术相比，本技术具有如下有益效果：本技术的半导体光放大系统集成偏振分束器、偏振合束器、输入/输出光隔离器和半导体光放大芯片，能够简化SOA与光纤的耦合、增加反射隔离度、降低偏振相关增益，并提高光输出功率。附图说明：图1为本技术的实施例1的集成式半导体光放大系统的示意图；图2为本技术的实施例2的集成式半导体光放大系统的示意图；附图标记：1-偏振分束器一、2-偏振无关输入光隔离器一、3-半导体光放大器芯片(SOA)一、4-偏振无关输出光隔离器一、5-偏振无关输入光隔离器二、6-四分之一波片一、7-半导体光放大器芯片(SOA)二、8-四分之一波片二、9-偏振无关输出光隔离器二、10-偏振合束器一、11-偏振分束器二、12-偏振相关输入光隔离器一、13-半导体光放大器芯片(SOA)三、14-偏振相关输出光隔离器一、15-偏振相关输入光隔离器二、16-半导体光放大器芯片(SOA)四、17-偏振相关输出光隔离器二、18、偏振合束器二。具体实施方式：下面对本技术的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本技术的保护范围并不受具体实施方式的限制。除非另有其它明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其它元件或其它组成部分。实施例1：如图1所示，选用1310nm偏振分束器一1，将输入光分成两路正交的偏振光分量，其中一路经过依次连接的偏振无关输入光隔离器一2、半导体光放大器芯片(SOA)一3、偏振无关输出光隔离器一4，该路的工作电流为197mA，另一路经过依次连接的偏振无关输入光隔离器二5、四分之一波片一6、半导体光放大器芯片(SOA)二7、四分之一波片二8、偏振无关输出光隔离器二9，该路的工作电流为201mA，两路经过放大的偏振光分量再经过1310nm偏振合束器一10输出。该实施例中将偏振分束器一1、偏振合束器一10、输入/输出光隔离器与SOA芯片集成到一起，能够简化SOA与光纤的耦合、能够提高器件的抗反射光能力，因输入光经偏振光分束器一1后分成两路，其第二路光经过半导体光放大器芯片(SOA)二7之前被四分之一波片一6转换成和第一路光偏振方向一样的偏振方向，所以两路的半导体光放大器芯片一3和半导体光放大器芯片二7都是对同一个偏振方向的光进行放大，并且第二路光经过半导体光放大器芯片二7后又经过四分之一波片二8转换成正交方向的偏振光，最后再将两路光经过偏振合束器一10输出，理论上可以实现偏振相关增益为0。在该实施例中，若两路半导体光放大单元的SOA芯片一3和SOA芯片二7不能保证完全一致时，也可通过调节两路SOA芯片的工作电流来控制两路偏振分量的输出功率，从而控制输出光的偏振度，理论上调节两路SOA芯片的工作电流可以实现从完全线偏振到完全圆偏振。实施例2如图2所示，选用1310nm偏振分束器二11，将输出光分成两路正交的偏振光分量，其中一路经过依次连接的偏振相关输入光隔离器一12、半导体光放大器芯片(SOA)三13、偏振相关输出光隔离器一14，该路的工作电流为180mA，另一路经过依次连接的偏振相关输入光隔离器二15、半导体光放大器芯片(SOA)四16、偏振相关输出光隔离器二17，该路的工作电流为220mA，两路经过放大的偏振光分量再经过1310nm偏振合束器二18输出。其中半导体光放大器芯片(SOA)三13和半导体光放大器芯片(SOA)四16是两个不同的半导体光放大器芯片。该实施例中将偏振分束器二11、偏振合束器二18、输入/输出光隔离器与SOA芯片集成到一起，能够简化SOA与光纤的耦合、能够提高器件的抗反射光能力，因输入光经偏振光分束器1后分成两路，两路光采用不同的半导体光放大器芯片三13和半导体光放大器芯片四16，那么两路半导体光放大器对光放大后两个偏振分量的功率则不同，此时通过调节两路半导体光放大器芯片三13和半导体光放大器芯片四16的工作电流从而人为的使输出的两个偏振分量功率相等，最后再将两路光经过偏振合束器二18输出，此时偏振相关增益理论上也可以为0。实施例1和实施例2能够简化SOA与光纤的耦合的原理如下：因偏振分束器、偏振合束器、输入/输出光隔离器和半导体光放大芯片全部设置在一个部件内，这样可以根据实际情况对输入/输出隔离器和SOA芯片耦合的部件进行优化调节，比如说将隔离器中的自聚焦透镜的位置移到整个器件的输入/输出光纤耦合处，这种自身位置调整的方式要比传统的分立式设计时SOA芯片与光纤耦合的方式简单得多。对比实施例选用市售单只半导体光放大器无输入输出隔离器情况下对波长为1310nm的信号光进行放大，工作电流调节为200mA。对实施例1、实施例2以及对比实施例的输出光功率、偏振相关增益以及系统的回波损耗进行测试，测试结果如下表：实施例1实施例2对比实施例总输出光功率(dBm)12.812.610.0偏振相关增益(dB)0.10.21.1dB系统回损(dB)>50>50<20两路SOA的工作电流(mA)197/201180/220200从以上实验结果看本技术的半导体光放大器集成了偏振分束器、偏振合束器、输入输出光隔离器和半导体光放大芯片，能够提高光输出功率以及降低偏振相关增益。前述对本技术的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本技术限定为所公本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种集成式半导体光放大系统，其特征在于：包括依次连接的偏振分束器、两路半导体光放大单元和偏振合束器，所述每路半导体光放大单元包括依次连接的输入光隔离器、半导体光放大器芯片(SOA)和输出光隔离器。

【技术特征摘要】
1.一种集成式半导体光放大系统，其特征在于：包括依次连接的偏振分束器、两路半导体光放大单元和偏振合束器，所述每路半导体光放大单元包括依次连接的输入光隔离器、半导体光放大器芯片(SOA)和输出光隔离器。2.根据权利要求1所述的一种集成式半导体光放大系统，其特征在于：所述两路半导体光放大单元中的半导体光放大器芯片(SOA)相同，所述其中一路光放大单元包括依次连接的输入光隔离器、四分之一波片、半导体光放大器芯片(SO...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐杰，
申请(专利权)人：无锡恒纳信息技术有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏,32