半導体光増幅器、Eバンド(1410 nm)、偏光依存型(BOA)

半導体光増幅器の中心波長は、特定用途に向けて比較的容易に合わせることができます。半導体光増幅器の波長スペクトルを特定のレーザ光源に合わせて調整することは一般的に行われています。実験プロジェクトや製品組み込み用途(OEM用途)向けに波長のカスタマイズをご希望の際は、当社までお問い合わせください。

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電流がリッジ導波路に印加されると、励起状態の電子が入射光の刺激を受けます。これにより光子が複製され、信号利得が得られます。

特長

• 偏光依存型：1つの偏光状態のみを増幅
• FC/APCコネクタ付きの1.5 m長のシングルモードまたは偏波保持ファイバーピグテール出力
• 信号利得：28 dB(典型値)
• 最大飽和出力：16 dBm(典型値)
• 3 dB帯域幅: 95 nm (典型値)

半導体光増幅器は、シングルパスの進行波増幅器で、単色信号あるいは多波長信号の両方において性能を発揮します。偏光依存型半導体光増幅器(BOA)は1つの偏光状態のみを増幅するので、入力光の偏光状態が分かっている条件での使用に適しています。こちらの半導体光増幅器は高効率のInP量子井戸(QW)構造で、Eバンド(1410 nm)帯域の偏光信号を増幅できるように設計されており、広帯域可変レーザ内部の利得媒質としてもお使いいただけます。

右の概略図でもご覧いただけるように、増幅器の入出力光は、光増幅器のチップ上にある導波路の活性層に結合されています。このデバイスは標準品の14ピンバタフライ型パッケージに内蔵されており、シングルモードファイバまたは偏波保持ファイバーピグテール付き(FC/APCコネクタ)となります。BOA1410Pにはコネクターキーがスロー軸にアライメントされた偏波保持ファイバが使用されています。また、BOA1410Sには偏波保持特性のないファイバが使用されています。内蔵の熱電冷却(TEC)素子とサーミスタがこれらの半導体光増幅器の温度を制御し、利得とスペクトルを安定させます。

当社の半導体光増幅器の構造や動作パラメータについての詳細は「BOAとSOAの比較」のタブをご覧ください。

マウントとドライバについて
これらのバタフライパッケージは電流ドライバとTECドライバが内蔵されている半導体レーザーマウント付き電源CLD1015に対応します。こちらの半導体光増幅器をCLD1015で駆動する際は、タイプ1のピン配列の向きでご使用ください。また、こちらはレーザーマウントLM14TSとLM14S2にも対応しますが、マウントを使用することにより、当社の半導体レーザ、温度コントローラ、半導体レーザ/TECコントローラをご使用いただけます。5 °C以上の温度変動のある環境下においては、半導体レーザーのケース温度をアクティブ制御し、増幅器の波長と出力パワーを安定させるマウントLM14TSのご使用をお勧めいたします。

ASEの中心波長について
光増幅器などの広帯域半導体デバイスにおける自然放射光増幅(ASE)スペクトルの中心波長(CW)は、ロット毎にバラつきがある可能性があります。各モデルの中心波長の公差については、下の青いアイコン()をご参照ください。特定のASE中心波長が重要になる用途でお使いの場合、現在ご提供可能なロットでの中心波長については、当社までお問い合わせください。

Item #a	Info	ASE Center Wavelengthb	Operating Current (Max)	3 dB Bandwidth	Saturation Output Power (@ -3 dB)c	Small Signal Gain (@ Pin = -20 dBm)c	Noise Figurec	Fiber Type
BOA1410S		1410 nm	700 mA	95 nm	16 dBm	28 dB	7.0 dB	Corning SM28ed
BOA1410P								Corning PM13-U40Ae

• すべての仕様値は、特に記載のない限り典型値となっています。
• ASEの中心波長で、必ずしも動作波長ではありません。1411 nmの動作波長で試験されたのは、仕様値の飽和出力パワーを得るためです。
• 1411 nmおよびOperating Current電流値で測定
• 半導体光光増幅器BOA1410Sで使用されているファイバは、当社のSMF-28-J9と同等品になります。
• 半導体光光増幅器BOA1410Pで使用されているファイバは、当社のPM1300-XP同等品になりますが、コーティング径はØ400 µmで、PM1300-XPよりも大きくなっています。

半導体光増幅器(BOAおよびSOA)は、シングルパスの進行波増幅器で、単色信号あるいは多波長信号の両方において性能を発揮します。偏光依存型半導体光増幅器(BOA)は1つの偏光状態のみを増幅するので、入力光の偏光状態が分かっている条件での使用に適しています。これに対して入力信号の偏光状態が不明の場合や変動する用途では、偏光無依存型半導体光増幅器(SOA)が必要となります。しかしながら利得、雑音、バンド幅や飽和出力強度の仕様は、偏光依存型(BOA)の方が偏光無依存型(SOA)と比較して優れています。これは偏光無依存型(SOA)では偏光無依存の特性を付与している設計により上記特性が犠牲になっているためです。

半導体光増幅器はファブリペローレーザと似た設計ですが、相違しているのは、ファブリペローレーザでは、半導体チップの両端面に反射コーティングが施されている点です。両端の反射面からの戻り光が共振器として機能し、レーザ発振が生じます。半導体光増幅器では、半導体チップの両端面に反射防止(AR)コーティングが施されています。これによりチップに戻る光は制限されるので、レーザ発振は生じません。

全ての増幅器に共通する典型的な特性ですが、半導体光増幅器にも2つの動作領域があります。1つは線形でフラットな一定利得の領域で、もう1つは非線形で出力が飽和する領域です。変調信号を増幅するのに使用されるのは一般に線形領域で、そこではパターン効果、マルチチャンネルクロストーク、エルビウムドープファイバ増幅器(EDFA)でも見られる過度応答といった問題が発生しません。非線形領域は、半導体利得媒質の高非線形性(相互利得変調や相互位相変調)を活かして、波長変換、光3R再生、ヘッダ認識、その他の高速光信号処理などに利用されます。

CW入力信号では、増幅器が生成できるパワーの合計は飽和出力(P_sat)のパラメータで決定されます。P_satは、小信号利得が3 dB低くなる出力で定義されます。一般的に出力可能な最大のCWパワーは、飽和出力よりもおよそ3 dB高くなります。