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半导体光放大器和半导体激光器在原理上并无本质区别，都是在半导体增益介质中对光子引起的受激辐射复合的光放大，只是两者光子来源上的差别。半导体光放大器的基础。然而，与半导体激光器作为激光源不同，半导体光放大器是对外来光信号的放大，在性能要求上存在较多差别。例如，作为光放大器，总希望外来光信号能从光放大器获得尽可能高的净增益和高的饱和输出功率;因光放大器既有输入光信号，又需将经放大的光信号输出，因而对光放大器有噪声指数的要求，等等。

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光放大器就是光纤通信系统中能对光信号进行放大的一种子系统产品。

光放大器的原理基本上是基于激光的受激辐射，通过将泵浦光的能量转变为信号光的能量实现放大作用。光放大器自从1990年代商业化以来已经深刻改变了光纤通信工业的现状。

随着新一波可穿戴式及物联网经济的发展，越来越多的探测器，感应器，小型低功率电子元件受到越来越多的关注。这些光电元件中，半导体光放大器（SOA）技术起到了很大的作用。新型半导体光放大器（SOA）对于实现相应元件的小型化，低能耗，率都是至关重要的。接下来，本文将主要为大家讲述半导体光放大器（SOA）的优势以及如何应用。

在10G/ 40G/ 100G的传输系统中，常规布局远距离接收端接收不到光信号，如下图。此时可以在1310nm多路波分复用器与LR4的光模块之间添加半导体光纤发大器（SOA），放大1310nm波段，可以实现高带宽信号的远距离传输，半导体光放大器（SOA）的工作原理是由驱动电流将半导体载流子转化为反转粒子，使得注入种子光幅度放大，并保持注入种子光的偏振、线宽和频率等基本物理特性。随着工作电流的增加，输出光功率也成函数关系增长。目前常见和成熟的技术有直波导半导体光放大器和宽波导半导体光放大器。

SOA(Semi-conductor Optical Amplifier)半导体光放大器是采用应变量子阱结构的PN结器件，外部正向偏压形成粒子数反转，外部光进入后导致受激辐射，形成光信号放大。

半导体光放大器原理

优点：具有支持高速、高带宽、低功耗、高增益、小型化、易于集成。

缺点：不同波长通道间存在交叉增益调制与非线性相互作用，偏振敏感性，增益饱和性。

与EDFA（掺铒光纤放大器）相比，商用器件部分指标弱于EDFA，但SOA仍有EDFA无法替代的特性，如其可支持O-band（1260~1360）, E-band（1360~1460）, L-band（1460~1530）的放大，且有成本低，体积小易集成等特点，在新基建时代，SOA将会在接入网和城域网边缘，以及光纤传感领域获得大规模应用。

一种半导体光放大器集成激光器，包括振荡具有包括在增益带中的波长的激光的半导体激光振荡器部分和放大从半导体激光振荡器部分输出的激光的半导体光放大器部分。半导体激光振荡器部分和半导体光放大器部分具有一个共用的p‑i‑n结构，该共用的p‑i‑n结构包括活性层、与活性层分开设置的包覆层、以及形成在包覆层中的共用功能层，并且所述共用功能层包括在半导体激光振荡器部分中反射具有在增益带内的波长的光的第一部分和在半导体光放大器部分中透射具有在增益带内的波长的光的第二部分。

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