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【6h】Gain and noise properties of InAs/InP quantum dash semiconductor optical amplifiers

机译InAs / InP量子破折号半导体光放大器的增益和噪声特性

【摘要】Semiconductor optical amplifiers (SOAs) based on nanostructure gain media such as quantum dots (QD) and quantum dashes (QDASH) have several basic characteristics which offer significant performance improvements over commonly used quantum well (QW) or bulk amplifiers. Among these are broadband optical gain bandwidth (which is two to three times broader than that of QW/bulk gain media), fast gain dynamics, large saturation powers, and low α parameter and population inversion factor. Originally, these properties have been demonstrated for QD/QDASH SOAs operating at 1000 nm and 1300 nm. However, it is imperative that QD/QDASH SOAs operating at 1550 nm be materialized in order for them to have the expected impact on fiber-optic communication. Operation at 1550 nm has been achieved using InAs /InP QD and QDASH laser structures. In this paper the unique gain and noise properties of InAs/InP QDASH SOAs operating at 1550 nm will be presented. Specifically, cross-gain-modulation, four-wave-mixing and chirp measurements which explore the complex spectral cross relaxation dynamics of these SOAs will be described and highlighted in the context of simultaneous, distortionless, high bit-rate multiwavelength data amplification, as well as wideband / highspeed optical signal processing applications. Also, an experimental study of the gam and noise in saturated QDASH SOAs will be described together with a theoretical analysis comprising both coherent and incoherent gain phenomena. The impact of the partially inhomogeneously broadened gain spectrum, fast population pulsation dynamics, α parameter and wetting layer density of states on the noise characteristics will be discussed.

【摘要机译】基于纳米结构增益介质(例如量子点(QD)和量子破折号(QDASH))的半导体光放大器(SOA)具有几个基本特性,与常用的量子阱(QW)或体放大器相比,它们的性能得到了显着改善。其中包括宽带光增益带宽(比QW /批量增益介质的带宽大2至3倍),快速增益动态,大饱和功率以及低α参数和总体反转​​因子。最初,已经针对在1000 nm和1300 nm下运行的QD / QDASH SOA证明了这些属性。但是,必须实现在1550 nm下运行的QD / QDASH SOA,以使其对光纤通信产生预期的影响。使用InAs / InP QD和QDASH激光结构可实现1550 nm的工作。本文将介绍在1550 nm下工作的InAs / InP QDASH SOA的独特增益和噪声特性。具体来说,将在同时,无失真,高比特率多波长数据放大的背景下,描述和强调探索这些SOA的复杂频谱交叉弛豫动力学的交叉增益调制,四波混合和线性调频测量。作为宽带/高速光信号处理应用。另外,还将描述饱和QDASH SOA中的gam和噪声的实验研究以及包括相干和非相干增益现象的理论分析。讨论了部分不均匀地扩展的增益谱,快速的总体脉动动力学,α参数和状态的湿润层密度对噪声特性的影响。

【作者】A. Bilenca;D. Hadass;R. Alizon;H. Dery;V. Mikhelashvili;G. Eisenstein;A. Somers;W. Kaiser;S. Deubert;J.P. Reithmaier;A. Forchel;M. Calligaro;S. Bansropun;M. Krakowski;

【作者单位】Electrical Engineering Department, Technion, Haifa 32000, Israel;

【年(卷),期】2005(),

【年度】2005

【页码】P.601404.1-601404.13

【总页数】13

【原文格式】PDF

【正文语种】eng

【中图分类】TN929.11;

【关键词】semiconductor optical amplifiers;quantum dots;quantum dashes;gain dynamics;noise;

机译 半导体光放大器量子点量子破折号增益动态噪声;
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