12/03/2021，光纖在線訊，近年來，隨著智慧交通自動(dòng)駕駛和車路協(xié)同的飛速發(fā)展，激光雷達(dá)無論在車載還是路側(cè)軍獲得了廣泛應(yīng)用。由于SOA小型化和高增盈，可應(yīng)用于激光雷達(dá)中，用于獲得窄線寬激光并提高光功率，尤其是下一代局域FMCW技術(shù)的光芯片化的激光雷達(dá)，是未來SOA更廣闊的應(yīng)用領(lǐng)域。今天我們來分享一篇文章介紹什么是SOA？SOA的市場及應(yīng)用。

SOA簡介
SOA(Semi-conductor Optical Amplifier)半導(dǎo)體光放大器是采用應(yīng)變量子阱結(jié)構(gòu)的PN結(jié)器件，外部正向偏壓形成粒子數(shù)反轉(zhuǎn)，外部光進(jìn)入后導(dǎo)致受激輻射，形成光信號(hào)放大。



優(yōu)點(diǎn)：具有支持高速、高帶寬、低功耗、高增益、小型化、易于集成
缺點(diǎn)：不同波長通道間存在交叉增益調(diào)制與非線性相互作用，偏振敏感性，增益飽和性與（摻餌光纖放大器）EDFA相比，商用器件多數(shù)指標(biāo)弱于EDFA。但SOA仍有EDFA無法替代的特性，如其可支持O-band（1260~1360）,E-band（1360~1460）,L-band（1460~1530）的放大，且成本低，體積小易集成等特點(diǎn)，在新基建時(shí)代，將會(huì)在接入網(wǎng)和城域網(wǎng)邊緣，以及光纖傳感領(lǐng)域獲得大規(guī)模應(yīng)用。



SOA市場應(yīng)用
隨著SOA其輸出光功率、小信號(hào)增益、增益偏振靈敏度、噪聲指數(shù)等性能的提升，將在全光網(wǎng)絡(luò)通信和傳感網(wǎng)絡(luò)中SOA將發(fā)揮越來越重要的作用。SOA除了可以滿足1310nm波段的放大，在一些單級(jí)1550nm波段的放大領(lǐng)域SOA已完全可以替代EDFA。

1.運(yùn)營商光傳輸網(wǎng)絡(luò)
隨著5G網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)，帶寬需求激增，在接入網(wǎng)、城域網(wǎng)邊緣，需要100G（4*25G CWDM4/LWDM4）高速傳輸，在縣鄉(xiāng)傳輸、接入網(wǎng)、城域網(wǎng)邊緣傳輸距離通常為5~40km。此時(shí)成本最優(yōu)方案為100G（4*25G） LWDM4+SOA方案，使用4*25G的LWDM波長復(fù)用為100G，再配合SOA提升鏈路余量。

在5G基站前傳場景，在一些基站拉遠(yuǎn)距離較遠(yuǎn)的場景，可以使用光模塊式的SOA，提升光功率余量，實(shí)現(xiàn)基站拉遠(yuǎn)1310nm波段和1550nm波段的25G信號(hào)速率的弱光改造。

同樣的，隨著家庭寬帶逐漸升級(jí)為WDMPON方案，SOA可助力WDM PON的廣泛部署，提高WDM PON網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍和傳輸距離。
在運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用，既可以將SOA集成到光模塊的ROSA或TOSA中，也可以使用獨(dú)立的SOA設(shè)備或SOA光模塊進(jìn)行放大。



2.網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控的分光放大
這是半導(dǎo)體光放大器SOA的傳統(tǒng)應(yīng)用，目前隨著數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的飛速發(fā)展，國內(nèi)的數(shù)據(jù)分流監(jiān)控需求逐漸增加，其通常為在核心網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行分光監(jiān)測，分光下來的信號(hào)通常很弱，需要使用光放大器，而100G業(yè)務(wù)有很多為1310波長，只能采用SOA進(jìn)行放大。

本場景是目前SOA放大應(yīng)用最廣也是最成熟的應(yīng)用。



3.數(shù)據(jù)中心互聯(lián)DCI
隨著大數(shù)據(jù)的發(fā)展，數(shù)據(jù)中心之間高帶寬互聯(lián)需求逐漸增加。針對(duì)高速業(yè)務(wù)，由于可使用SOA進(jìn)行光信號(hào)中繼放大，提升鏈路光功率余量，延長傳輸距離。SOA既可以應(yīng)用于1310波段可以應(yīng)用于1550波段的高速業(yè)務(wù)光信號(hào)放大。



這個(gè)市場通常使用獨(dú)立的SOA半導(dǎo)體光放大機(jī)架式設(shè)備，近期見合八方已推出CFP2形態(tài)的uSOA，目前正在研制QSFP28和SFP形態(tài)的SOA。

4.分布式光纖傳感以及激光雷達(dá)系統(tǒng)中應(yīng)用
SOA具有優(yōu)良的頻率響應(yīng)特性和較高的消光比，可作為光開關(guān)或調(diào)制器使用。隨著SOA技術(shù)的不斷提升，目前在光纖傳感的大部分場景中已可替代聲光調(diào)制器AOM，用于獲得高消光比的窄脈沖激光。



天津見合八方光電科技有限公司，依托于清華大學(xué)天津電子院光電集成微系統(tǒng)研究所，由北京見合八方與清華大學(xué)天津電子院于2019年合作成立。是一家致力于光子集成技術(shù)的研發(fā)和生產(chǎn)的高科技企業(yè)，目前已推出全系列SOA產(chǎn)品，包括1310nm和1550nm SOA芯片、SOA COC、SOA蝶形器件，SOA光模塊, SOA 光路模塊，SOA光放大設(shè)備等。目前SOA芯片全流程國內(nèi)設(shè)計(jì)生產(chǎn)，自主可控，在性能上已達(dá)國際先進(jìn)水平，通過了多個(gè)國內(nèi)主流廠家的驗(yàn)證和試用，目前已批量供貨。