WDM混合PON中的应用

阿鳋史核心 f f f J

R OA在光接入网 T M ND混合 P S D A M ON中的应用丁国庆，忠华周(汉华工正源光子技术有限公司，汉 4 0 2 武武 3 2 3)

摘要：绍了 RO介 SA的工作原理、术指标以及它在 TM/ D技 D- WM混合 PN网络中的应用。实际应用表明， 0

R O在 5m SA 0A下，小信号光增益可达 2 d、出光功率 6B, 8B输 dm噪声指数 6 5B讨论、 .d;分析了 RO的温度 SA稳定性、声指教和激射等问题。噪 关键词：D— O;SA小信号增益；声指数； WM P NR O;噪激射中图分类号：N 2 .1 T 9 91 文献标识码： A文章编号：0 2 5 6 (0 )4 0 0—4 10 .5 1 2 1 0—0 50 1

Th pia in o e ap l t fRSOA n c o io t al c e s n t rs TDMA p i c s e wo k c a NDM ie m x d PO NDI NG o qn ZHOU Zho g- a Gu— ig, n hu

( h nHG G n ieO t s e hC .Ld Wu a 3 2 3C ia Wu a e un pi c O, t. h n4 0 2, hn ) cTAb t c: ewo k n r cp e tc n c l n e f OA n s sr t a Th r i gp i i l, e h ia d x o n i RS a di t TDM/W DM i e ON ewo k a p i a m x dP n t r p l— cto sh v e nto c d Th cua p ia i n s wst a h i a i h a n c n e c 8 B, u p p— i n a ebe n I r du e, ea t l plc to ho h tt e sgn ll tg i a r a h 2 d o t utO a g tc lp we d ia o r6 Bm,no s nd x 6. B ft e ROS ie i e 5d o h A a 0 t5 mA,The s us e nd a a y e tmpe a u e sa y dic s d a n l s d e r t r t— bii n s n e nd b a trec lt oiei d x a l se t . y,

Ke r s: v ln t i iin m u t l x d p s i e o t a ewo k; f c i e s

mi o d co p i a m— y wo d wa e e g h d v s l p e e a s p i l t r sr l t e c n u t r o t la o i v c n e e v cplfe;ma lsg a a n;oiei de blse i rs l i l i n s n x; a t r i n g

0引言因市场需求和技术进步，光接入网正向高速度、 大容量、低成本方向发展。毫无疑问，用 T M/ M采 D WD混合 P N是解决高速度、 O大容量的最佳方案。但采用WD P N,解决多波长、放大等技术问题如对 M— O要光

定波长作为“子光”对种子光进行电调制 .成为种 就光调制信号这种频谱分割方法是 WD中产生多个 M波长最廉价的方法由于种子光调制信号的功率很小 .上接头和光加纤的损耗 .传输到光接收端的信号功率很微弱。所以， 在光接收之前要进行光放大光放大有多种可能的方

Ⅳ个用户。提供 2要 N个不同的波长：外 .此由于光分

多路、拔和光纤损耗，输到用户的光功率很小。插传一般要进行光放大

式『]采用 E F 1。 _ 2 D A光放大，构比较复杂、结体积大，只且能对 1 5 n 5 0 m进行放大：人们也可以采用 F by P rt ar— e of— 1 D通过“ F P L注入锁定”方式实现光放大这种光放大方式 .用了 F P L利— D光谱较宽、内有多个纵模波腔

解决多波长和光放大问题有多种可能的方案多波长的 L D或 L阵列 . WD中解决多波长的一种 D是 N

选择，系统结构复杂、程使用和维护麻烦，作成但工运本高 WD P N中多波长 . M— O也可采用宽谱光源或“无—

长的特点：当其偏置在阈值以下输入光信号注入到 FPL D时 .使其中一个纵模处于激活状态 .而实现光从

色光源”所谓“色光源”就是众多连续波长或宽谱 无 .光源的意思 .白光就是一种无色光源构建 WD无如 M

放大。还有一种光放大方案，是采用反射型半导体就光放大器 ( S A) S A无谐振腔，有一个端面反 R O。R O但射 .以饱和光功率和小信号增益都较大 .所噪声系数相对较小在国外 . S A

在光接入网中应用越来越 R O多。下面就 R O的工作原理、技术指标、 S A在 S A RO WD P N中的应用进行介绍 M— O

色光源 .要用到宽谱光源 .通过频谱分割 .为窄就并成带“子光”这里所谓“种 频谱分割”就是通过某种光 .谱选择 (滤波 )构，连续宽谱光源分割成多个独或机把立的窄带光谱 (长 )源，根据需要，择某个特波光再选收稿 1期：0 0 1— 8 3 2 1— 2 0。

作者简介：庆 1 5,硕教高主研方向光 丁国 f4—男，士，授级工，要究为通 9 1信技术和光电子器件。

1R OA工作原理和一般技术指标 SR O的工作原理 .而言之 .是利用半导体有 SA简就

回臼益高。由于与输入信号的偏振态相关，就需要使用这 A E宽谱光源 . S通过频谱分割产生种子光。

源层材料 .在外加激励电流下对输入信号的受激发射放大机制具体说来 .是 R O就 S A在外加电流驱动下， 有源层材料中的电子获得足够的能量 .其基态跃迁从到激发态；后，发态的电子在外加光信号的诱导然激下.向下跃迁 .射和入射光信号波长相同的光，而发从实现光放大但 R O S A与 F P L结构上不同的是：— D RO S A两个端面 .一个光反射率较大 .而另一个光反射

当然 . E F相比 . S A也有一些不足，温与 DA RO如度敏感性、振相光性、偏耦合效率较低等。但现在通过使用应变量子阱结构材料 .在输出光结构和组装工并艺上进行的改进，这些不足已大为改善。

率几乎为零 (即小于 5 1: x 0 )因而没有谐振腔，导致发射光谱很宽f般大于 6 n .如果有源层采用应变量一 0 m)。子阱结构材料 .并改善光输出结构，高耦合效率，提则这种 R O与行波性 S A相比 .具有饱和光功率和 SA O它

2 RS A在 TD W D混合 P O M/ M ON中的应用RO S A在 T M/ M混合 P N中的应用 .不同 D WD O有的工作方式 .可作反射式调制光信号源 .可作光既也放大。2. 1用作反射式调制光信号源

小信号光增益均较大、而噪声因子则较小的特点。

RO S A芯片一般由衬底、冲层、波导层、变缓光应

R O S A可用作反射式调制光信号源 .其网络应用示意图如 2图所示

量子阱结构有源层和表面接触层等构成 .芯片结构其示意图如图 l示这是一个具有的斜形双沟限制、所 有源层为应变量子阱结构的 R O S A芯片上面为 P电+极 .面为 N电极 .面为全光反射膜。下+背

图2 RS OA光接入网上行方向用作反射式调制光信号源示意图

图 2表明 . O N处的 A E为宽谱光源 .发光在 U S所

刖

通过光环行器和 A WG后 .被分割成为光谱宽度为N电极

05 2 m的种子光 .后进入 R O经过光放大和电 .~ n然 S A.

图 1RS OA的芯片结构示意图

调制后，为所需的光调制信号：上行传输至 O T变再 L后的光接收端

R O的技术参数有：动电流、谱宽度、信 SA驱光小号增益、和光功率、饱噪声系数、波纹系数和偏振灵敏性，一般技术指标如表 1所示。其表 1 SOA一般技术指标 ( 5 1 R 2℃

22作为 1 1 n在线光放大 _ 30 m

众所周知 . D A只能用作 15 n的光放大： EF 5 0m而掺镨的光放大器 (D A) P F .虽可用于 1 1n的光放 30m

大 .但还有一些技术尚待解决 .在 WD P N中的 M— O1x m波段的光放大 . 3 xn只有 R O S A一种选择了。

RO S A在 WD P N中对上行信号用作 1 xn M— O 3x m波段光预放示意图如 3图所示OL T

光分路器光环行器

图 3 3 x m波段 RS 1 x n OA在光接入网上行方向用作预放示意图

R O可以设计成偏振相关或偏振无关两种类 SA

上述 R O S A.不仅可以补偿光分路器和光纤的损

型。通常与偏振相关的 R O S A温度特性好、信号增小

耗，还可以提供一定的在线放大。

⑥光趣镩投书 21年第4 01期

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一

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