Optische Verstärker

Was sind optische Verstärker?

Optische Verstärker können optische Signale verstärken, ohne sie in elektrische Signale umzuwandeln. Dies ermöglicht die Übertragung von Lichtsignalen über große Entfernungen in Kommunikationssystemen, ohne dass es zu Qualitätsverlusten kommt. Halbleiterbasierte optische Verstärker, sogenannte Halbleiteroptische Verstärker (SOAs), erhöhen effektiv die Leistung optischer Signale und werden in Glasfasernetzen für Anwendungen mit geringer Leistung eingesetzt. Eine spezielle Art von SOAs, sogenannte Booster-Optische-Verstärker (BOAs), sind für Hochleistungsanwendungen konzipiert und bieten eine robuste Verstärkung.

Eigenschaften optischer Verstärker

Die Leistungsfähigkeit optischer Verstärker wird durch folgende Merkmale bestimmt:

• Verstärkung (dB): Dieser Wert zeigt das Verhältnis der Ausgangsleistung zur Eingangsleistung. Eine höhere Verstärkung bedeutet eine bessere Wiederherstellung schwacher Signale und eine stabilere Übertragung über große Distanzen.
• Verstärkungsbandbreite (nm): Gibt den effektiven Betriebswellenlängenbereich des Verstärkers an.
• Sättigungsausgangsleistung (dBm): Gibt den Punkt an, an dem der Verstärker die maximale Leistung aufrechterhält. Eine hohe Sättigungsausgangsleistung erlaubt den Betrieb mit starken Lichtquellen.
• Rauschzahl (NF, dB): Da optische Verstärker spontane Emissionen erzeugen, die die Leistung beeinträchtigen, wird die Rauschzahl verwendet, um das Signal-Rausch-Verhältnis zu beschreiben. Ein niedriger NF-Wert bedeutet geringere Signalverzerrungen bei der Fernübertragung.
• Polarisationsabhängigkeit (dB): Dieser Wert beschreibt, wie stark die Polarisation des Eingangssignals die Verstärkung beeinflusst. Hohe Werte können zu Signalverzerrung oder Unterbrechung führen.
• Ansprechzeit (ns oder ps): Zeigt an, wie schnell sich der Verstärker an Veränderungen des Eingangssignals anpasst. Eine schnelle Reaktion ermöglicht eine höhere Netzwerkkapazität.

Anwendungen optischer Verstärker

Die Hauptaufgabe optischer Verstärker besteht darin, eine Signalverstärkung zu gewährleisten, um stärkere und klarere optische Signale mit hoher Zuverlässigkeit über weite Strecken zu übertragen. Sie finden Anwendung in folgenden Bereichen:

• Telekommunikation: Optische Verstärker werden zur Signalverstärkung in Glasfasernetzen eingesetzt. SOAs kommen in Metro- und Fernnetzen für Switching und Routing zum Einsatz, während BOAs für Hochleistungsübertragungen über große Entfernungen mit Signalintegrität verwendet werden.
• Optische Sensorik: Optische Verstärker sind auch entscheidend für optische Sensorik und LIDAR-Systeme, wo sie die Signalempfindlichkeit für Umweltüberwachung, industrielle Sensorik und 3D-Kartierung autonomer Fahrzeuge erhöhen. SOAs verstärken Signale in der fortschrittlichen Datenverarbeitung mit photonischen integrierten Schaltungen. BOAs wiederum eignen sich ideal für optische Test- und Messsysteme, da sie Signale zur präzisen Prüfung in Glasfasersystemen verstärken.
•  Freiraumkommunikation: BOAs verstärken Signale für die Satelliten- und bodengebundene Kommunikation. In Systemen mit Fiber Bragg Gratings verbessern sowohl SOAs als auch BOAs die Signalstärke bei der Strukturüberwachung in der Luft- und Raumfahrt sowie im Bauwesen.
• Forschung und Entwicklung: SOAs und BOAs werden in wissenschaftlichen Laboren verwendet, um neue optische Kommunikationstechnologien zu testen und zu entwickeln – mit Fokus auf höhere Datenraten und Signalqualität.
• Medizinische Diagnostik: BOAs verbessern Signale in medizinischen Bildgebungssystemen wie der optischen Kohärenztomographie (OCT), wodurch klare und hochauflösende Bilder biologischer Gewebe entstehen.

Hauptmerkmale der optischen Verstärker von Innolume

Innolume ist auf die Entwicklung und Herstellung hochwertiger Halbleiterkomponenten für die optische Hochgeschwindigkeitskommunikation und photonische Systeme spezialisiert. Das Unternehmen nutzt seine Expertise in Quantum Dots und Quantum Wells, um die Chip-Leistung zu verbessern – mit höherer Effizienz, geringem Rauschen und stabilen Signalen über ein breites Spektrum hinweg. Die optischen Verstärker von Innolume lassen sich dank kompakter Bauweise, niedrigem Energieverbrauch und verschiedenen Gehäuseoptionen einfach in Standard- und Sonderausrüstung integrieren. Hier sind einige Hauptmerkmale unserer SOAs und BOAs:

• Leistungsstarke Signalverstärkung: Bietet eine signifikante optische Verstärkung zur effizienten Leistungssteigerung von Systemen.
• Breite Verstärkungsbandbreite: Unterstützt ein breites Spektrum an Wellenlängen und ist somit vielseitig einsetzbar.
• Flexible Gehäuseoptionen: Erhältlich in verschiedenen Konfigurationen, darunter 14-Pin-SOA-Module, Submounts oder als Bare Dies – ideal für eine Vielzahl von Integrationslösungen.
• Anpassbare Wellenlängen: Bietet eine Auswahl spezifischer Wellenlängen, abgestimmt auf die Anforderungen der jeweiligen Anwendung – für maximale Leistung in verschiedenen Systemen und Branchen.

Kontaktieren Sie unsere Experten, um die optimale Lösung für Ihre Anwendung zu finden und mehr über die Vorteile der Halbleiterkomponenten von Innolume zu erfahren.