CWDM

小型、優れた集積性、そして製造プロセスのスケール化による高いコスト削減の可能性といった、これまで強調してきた特長により、半導体光増幅器（SOP）は、将来の高度な光ネットワークにおいてますます重要な役割を果たすでしょう。CWDM（Coarse Wavelength Division Multiplexing）は、メトロおよびエンタープライズネットワーク層において接続の柔軟性とスループットの向上を実現する経済的な手段です。CWDMシステムの容量と距離（100 km超）を拡張するには、光帯域全体（1260 nmから1620 nm）で動作する低コストの光増幅器が必要です。半導体光増幅器は、これらの拡大するアプリケーションに対応するために導入できる、現在利用可能な唯一の現実的な技術です。

WDM-PON

半導体光増幅器（SOP）は、通信分野において波長分割多重方式受動光ネットワーク（WDM-PON）での利用において、その役割を拡大しています。本社からデータを受信する顧客まで光ファイバー回線を利用するケーブル会社は、多くの場合、データのスイッチングとルーティングを支援するノード（配信センター）を設置しています。この構成により、大規模な顧客ベースへの効率的なデータ配信が可能になります。半導体光増幅器はWDM-PONの初期のアプリケーションですが、将来的には成長が見込まれます。

半導体光増幅器には、強度および位相変調、光信号処理に使用する半導体光増幅器ロジック、光時分割多重化ネットワーク用の半導体光増幅器アド/ドロップ マルチプレクサ、高周波数 (> 10 GHz) で簡単にパルスを生成できる半導体光増幅器パルス ジェネレータ、光受信機および 3R ジェネレータに必要な半導体光増幅器クロック回復、伝送距離を制限する色分散を克服するための半導体光増幅器分散補償器、光信号を検出するための半導体光増幅器検出器など、他の魅力的なアプリケーションがいくつかあります。半導体光増幅器は光信号のゲーティングにも使用できます。つまり、信号は半導体光増幅器によって増幅または吸収できます。低バイアス電流での半導体光増幅器のブロッキング特性は、再構成可能なアド/ドロップ マルチプレクサ (ROADM) などのチャネル ルーティング機能を 50 dB を超えるオフ チャネル アイソレーションで生成できるため、非常に便利です。

半導体光増幅器の利点

1. 帯域幅内で半導体光増幅器によって提供される光利得は、入射光信号の波長から比較的独立しています。
2. 注入電流は光ポンピングの代わりに増幅用のポンプ信号として機能します。
3. 半導体光増幅器はコンパクトなため、単一の平面基板上に複数の導波路光子デバイスを統合できます。
4. ダイオードレーザーと同じ技術を使用します。
5. 半導体光増幅器は、より広い帯域幅（最大 100 nm）で 1300 nm および 1550 nm の通信スペクトル帯域で動作する能力を備えています。
6. これらは、光受信端のプリアンプとして機能するように構成および統合できます。
7. 半導体光増幅器は、WDM 光ネットワーク内の単純な論理ゲートとして機能します。

半導体光増幅器の限界

1. 半導体光増幅器（SOA）は、最大数十ミリワット（mW）の光出力しか供給できません。これは通常、光ファイバー通信リンクにおける単一チャネル動作には十分です。しかし、WDMシステムでは、チャネルあたり最大数mWの光出力が必要になる場合があります。
2. 入力光ファイバーを半導体光増幅器集積チップに結合すると信号損失が発生する傾向があるため、半導体光増幅器はアクティブ領域の入出力ファセットにおけるこの損失の影響を最小限に抑えるために追加の光ゲインを提供する必要があります。
3. 半導体光増幅器は、入力光信号の偏光に対して非常に敏感です。
4. 光ファイバー増幅器よりもアクティブ媒体で高いノイズレベルを生成します。
5. WDM アプリケーションで必要に応じて複数の光チャネルを増幅する場合、半導体光増幅器によって深刻なクロストークが発生する可能性があります。

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