作者：見合八方王偉，見合八方劉凡

引言

在SOA的推廣中，客戶時(shí)常提到以下疑問：“為什么C波段SOA測(cè)得的中心波長在1500 nm？”、“為什么1310 nm SOA的中心波長為1270 nm？”、“為什么你們SOA的紋波大于你們彩頁的標(biāo)稱值？”。這些多是因?yàn)榛煜薙OA的增益譜與ASE光譜。

一、SOA增益譜和ASE光譜定義

SOA的增益譜，是在有輸入光條件下，對(duì)不同波長的增益特性繪制的“增益vs波長”的譜線。常規(guī)的SOA（未集成光隔離器時(shí)）光路是可逆的，輸入和輸出端口可互換分別測(cè)試增益譜。

ASE又稱“放大的受激輻射”，是在無輸入光條件下，由SOA產(chǎn)生的自發(fā)輻射形成的“光譜密度 vs 波長”曲線。SOA的ASE是雙向傳輸?shù)?，SOA芯片的輸入側(cè)和輸出側(cè)均有ASE，如果SOA的波導(dǎo)是對(duì)稱的，材料均勻，電流密度是均勻的，則SOA輸入和輸出光譜應(yīng)基本一致。

圖1展示某款SOA芯片的ASE光譜與增益譜對(duì)比。

二、SOA的ASE光譜和增益譜對(duì)比

SOA的ASE光譜與和增益譜是不同的。對(duì)光譜特性，我們通常用中心波長、譜寬、紋波，這三個(gè)參數(shù)來評(píng)估，下面我們就從這三個(gè)維度對(duì)比ASE光譜和增益譜的異同。

2.1 中心波長對(duì)比

如圖1所示，該SOA的ASE光譜以及增益譜的中心波長有明顯差別。ASE光譜中心波長為1515nm左右，增益譜的中心波長為1535nm，相差20nm左右。

ASE光譜的中心波長主要受偏置電流與溫度影響，而增益譜在此基礎(chǔ)上還受到輸入光功率的影響。為保證可比性，本文所有對(duì)比均在相同電流與溫度條件下進(jìn)行。

2.2 譜寬差異

與ASE光譜相比，SOA的增益譜通常具有更寬的譜寬，這是由于在高增益區(qū)域容易出現(xiàn)增益飽和現(xiàn)象，從而引發(fā)增益壓縮效應(yīng)，使得增益在譜線范圍內(nèi)趨于平坦。隨著輸入光功率的增加，這種增益壓縮更加顯著，進(jìn)一步展寬并平滑增益譜。

我們通常在輸入光功率為-10 dBm時(shí)評(píng)估增益譜的譜寬。

2.3 紋波差異

圖2展示了同一SOA器件在ASE光譜與增益譜下的紋波對(duì)比結(jié)果（注：增益譜中的高頻起伏主要源自測(cè)量誤差）?？梢杂^察到，兩種譜線的紋波在波形形態(tài)與周期上基本一致，但增益譜的紋波幅度顯著小于ASE光譜。例如，圖中ASE光譜的紋波約為2 dB，而增益譜的紋波僅為0.2 dB。盡管二者在紋波幅度上存在明顯差異，但考慮到ASE光譜測(cè)試的便捷性，ASE光譜紋波仍可作為評(píng)估增益譜紋波的有效參考指標(biāo)。

三、實(shí)例對(duì)比

下面我們以我司（見合八方）的C+L波段SOA的ASE光譜以及增益譜為例，做個(gè)對(duì)比。

四、結(jié)論

綜上所述，SOA的增益譜與ASE光譜在中心波長、譜寬和紋波等參數(shù)上存在明顯差異，但兩者具有一定的相關(guān)性。相比之下，增益譜通常具有更長的中心波長、更寬的譜寬，且紋波幅度顯著小于ASE光譜?？紤]到ASE光譜測(cè)量方法更為簡(jiǎn)便，盡管其不能完全取代增益譜，但在實(shí)際應(yīng)用中，常常用于對(duì)SOA增益性能的初步評(píng)估。

審核編輯 黃宇