スペクトルスライス手法による多波長集積化光源

采用光谱切片方法的多波长集成光源

基本信息

  • 批准号:
    01J11483
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 1.92万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    日本
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for JSPS Fellows
  • 财政年份:
    2001
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    2001 至 2003
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

半導体光増幅器(SOA)の利得飽和に伴い起こる増幅自然放出(ASE)光変調の動特性について詳細に調べた.ASE変調速度の入力信号波長依存性を調べた結果,残留反射の大きい長尺SOAでは,大きな波長依存性が生じることが分かった.また,ASE変調速度は高バイアス,長尺素子で高速化し,10GHz以上,最大20GHzの高速応答が得られることを明らかにした.さらに入力信号光強度依存性を調べた結果,高入力信号強度時に応答速度が低速化することが分かった.さらに前進ASEと後進ASEの比較を行い,後進ASEの方が1.5倍程度の高速応答が得られることを明らかにした.今回明らかとしたASE変調の動特性は,飽和SOAを用いた機能素子でも役立つため重要である.本研究ではこれまでに,飽和SOAのASE変調を用いた前置増幅器を提案した.今回,前置増幅器の構造最適化を行った.SOAの数値解析を行い,前置増幅器に用いるSOAの設計指針を明らかにした.その結果,入力信号光による利得飽和は促進し,後進ASEによる利得飽和は抑圧することで前置増幅器の利得が増加することが分かった.そこで,多電極および2電極SOAを提案した.この構造では,素子前方の電極で電流密度を大きくし,後方で小さくすることで,キャリア寿命時間,および媒質利得を伝播軸方向で変化させることが出来る.その結果,信号光・ASE光の利得飽和を制御できる.これらのSOAを使用することで,前置増幅器の利得が通常SOAに比べ最大6dB増加し,受信感度も5dB程度向上する.その結果,10Gbit/sの受信感度が-27.7dBmとなると見積もられる.
The gain saturation of semiconductor optical amplifier (SOA) is accompanied by the increase in amplitude natural emission (ASE). The dynamic characteristics of ASE modulation are adjusted in detail.ASE modulation speed is adjusted in accordance with the wavelength dependence of the input signal. As a result, the residual reflection is large in length and SOA, and the wavelength dependence is large in length. ASE modulation speed is high, and the speed of the long element is high. More than 10GHz, the maximum speed of 20GHz is high. As a result of the modulation of the dependence of the input signal on the light intensity, the response speed decreases at high input signal intensity. The comparison between the forward ASE and the backward ASE shows that the backward ASE is 1.5 times faster than the forward ASE. Now, the dynamic characteristics of SOA are saturated, and the functional elements are important. In this paper, we propose a pre-amplifier for saturated SOA ASE modulation. Now, the structure optimization of the preamplifier is carried out. The numerical analysis of SOA is carried out. The design guidelines of SOA for the application of preamplifier are clearly stated. As a result, the gain saturation of the input signal is promoted, and the gain saturation of the input signal is suppressed. Therefore, multi-electrode and 2-electrode SOA are proposed. The current density of the electrode in front of the element is large, and the current density of the electrode in the rear is small. The current density of the electrode in front of the element is large, and the current density of the electrode in the rear is small. As a result, signal light ASE light gain saturation control. The gain of the preamplifier is 6 dB higher than that of the normal SOA, and the sensitivity of the preamplifier is 5 dB higher. As a result, the reliability of 10Gbit/s is-27.7 dBm.

项目成果

期刊论文数量(4)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
T.Yarnatoya, F.Koyama: "Optical Preamplifter Using Optical Modulation of Amplifted Spontaneous Emission in Saturated Semiconductor Optical Amplifier"IEEE J.Lightwave Thecnol.. Vol.22,No.5. (2004)
T.Yarnatoya、F.Koyama:“在饱和半导体光放大器中使用放大自发发射的光学调制的光学前置放大器”IEEE J.Lightwave Thecnol.. Vol.22,No.5。
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    0
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  • 通讯作者:
大和屋武, 小山二三夫: "半導体光増幅器を用いたスペクトルスライス光の雑音抑圧"電子情報通信学会論文誌C. Vol.J85-C No.6. 417-423 (2002)
Takeshi Yamatoya、Fumio Koyama:“使用半导体光学放大器的光谱切片光的噪声抑制”IEICE Transactions C. Vol.J85-C No.6 (2002)。
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  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
T.Yamatoya, F.Koyama: "Optical Preamplifier Using Anti-Reflection-Coating-Free Semiconductor Optical Amplifier with Signal-Inverted ASE"IEEE Photon.Technol.Lett.. Vol.15,No.8. 1047-1049 (2003)
T.Yamatoya、F.Koyama:“使用带信号反转 ASE 的无防反射涂层半导体光学放大器的光学前置放大器”IEEE Photon.Technol.Lett.. 第 15 卷,第 8 期。
  • DOI:
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    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
T.Yamatoya, F.Koyama: "High-Speed Operation of Optical Preamplifier Using Inverted Amplified Spontaneous Emission Signal of Saturated Semiconductor Optical Amplifier"Jpn. J. Appl. Phys.. Vol.41 No.6. L638-L640 (2002)
T.Yamatoya、F.Koyama:“利用饱和半导体光放大器的反相放大自发发射信号实现光前置放大器的高速运行”Jpn。
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    0
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