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半导体光放大器SOA的电光转化效率

曾志超 来源: jf_89452792 作者: jf_89452792 2023-12-20 16:47 次阅读

什么是电光转换效率

电光转换效率是衡量半导体激光器和半导体光放大器SOA芯片性能的一个重要指标,简单概括讲就是指将电能转换为光能的能量转换效率。

η=P光/P电=(Pout-Pin)/IF*VF

Pout:输出光功率(注意:对半导体光放大器SOA来说,如果ASE噪声光功率不大,就取总输出光功率,如果ASE噪声大,取激光输出光功率)

Pin:输入光功率

IF:前向电流

VF:前向电压

电光转换效率通常用百分比来代表。例如,一个光器件的电光转换效率为20%,代表该光芯片20%的电能转换成了光能,剩余的80%将以其它形式损失掉,如热能等。

半导体光放大器SOA的电光转换效率与很多因素有关,包括材料选择、波导结构、温度、电流等。

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电光转化效率的重要性

较高的电光转换效率意味较低的驱动电流可产生较大的输出光功率,并有较小的能量损耗,从而产生较少的热量,进一步的可以降低器件的散热成本,进一步的还可提高光芯片的可靠性和长期稳定性。

因此,哪怕微小的电光转换效率的提升,对芯片的整体性能提升都非常有意义。不少企业往往片面追求个别光学指标的领先,却忽视了电光转换效率这个关键指标,导致产品无法产品化,或竞争力不足。

车载激光雷达和光子集成的新应用需求

近年来随着一些新的应用新的需求出现,对芯片的功耗、工作环境温度、长期可靠性稳定性均提出了较高的需求,如车载激光雷达、高速光通信光子集成等场景。

车载激光雷达,其要求工作在恶劣的环境下,需要宽温度工作范围、低功耗、高集成度。如果只追求高输出光功率,忽视了宽温工作、低能耗,这些关键需求,最终导致无法产品无法商用,而宽温工作、低能耗需求的关键就是提高光芯片的电光转换效率。

光子集成,随着通信速率的越来越高,其光功率余量越来越小,需要在高速光模块或硅光集成组件中集成SOA半导体光放大器,用于提升光功率扩展传输距离,这些需要满足高速光模块的高集成度、低功耗的需求。

天津见合八方提供低功耗SOA光芯片

天津见合八方光电科技有限公司(tj.jhbf.cc),自2019年成立以来,一直致力于成为专业的国产SOA供应商,自成立之初,研发始终将提升半导体光放大器SOA的电光转换效率作为重点研发目标,电光转换效率稳步提升,目前部分型号在电光转换效率上与市场上部分友商相比,高出四倍。在提升电光转化效率基础上,针对光子集成场景,我们开发了高温工作点的的SOA;针对激光雷达场景,我们开发了宽温工作的SOA。

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审核编辑 黄宇

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