概括
一种新的非侵入性方法描述了半导体光学放大器 (SOA) 在级联链中的收益和损失. 这种技术使用SOA作为放大器和光检测器,使得在没有额外组件的情况下能够高效地进行芯片上的性能评估.
科学领域:
- 光子学和光学工程 光子学和光学工程
- 集成光学 集成光学 集成光学
- 半导体设备物理 半导体设备物理
背景情况:
- 半导体光学放大器 (SOA) 对光学交换网络至关重要,提供损失补偿和快速重新配置.
- 准确地描述个别SOA增益对于优化级联SOA链性能至关重要.
- 现有的表征方法需要额外的分离器,增加插入损失和芯片上网络的功耗.
研究的目的:
- 开发一种可行且无干扰的方法,用于在InP芯片上预先监测N级联SOA.
- 在集成光子电路中评估个别的SOA增益和阶段间路径损失.
- 为了使大规模光子集成电路 (PIC) 中的SOA能够进行自动化,非侵入性选.
主要方法:
- 提出了一种非侵入性预监测技术,利用每个SOA作为光学放大器 (OA) 和光电探测器 (PD).
- 通过分析级联链内的前向和后向光传播方向来表征SOA.
- 在PIC上实验证明了该方法,其中包含3个级联SOA集成到光学神经网络芯片中.
主要成果:
- 成功检索了SOA之间的损失和噪声特征.
- 获得的SOA增强曲线与参考测量密切匹配.
- 实现了高精度,误差为<1.0dB增益和<1.5dB噪声响应.
结论:
- 开发的非侵入性方法有效地特征级联SOA,而不会破坏网络.
- 这种方法显著减少了对外部组件的需求,降低了功耗和插入损失.
- 结果为复杂的PIC中SOA的高效,自动化质量控制铺平了道路.
