파장 다중 광통신에서의 반도체 광증폭기의 비선형성과 연속파동 레이저가 입사된 반도체 광증폭기의 이득고정 효과 = Nonlinearity of semiconductor optical amplifier and gain-clamping effects of Iaser-injected semiconductor optical amplifier in wavelength division mulitiplexing

국문 초록 (Abstract)

반도체 광 증폭기의 특성을 이해하기 위하여 비율 방정식을 수치 해석적으로 풀었다. 사용된 비율 방정식은 운반자 밀도와 자발 방출된 빛, 그리고 신호 빛을 위치와 시간의 함수로 기술할 수 있다. 사각 파형의 신호가 입사했을 경우에 대하여 위의 세가지 양을 구하여서 반도체 광증포기의 동적인 특성을 파악하였다. 파장 다중 광통신에서처럼 다중신호가 입사하는 경우의 비선형성을 분석하였다. 맥놀이에 의한 내부변조 변형을 계산하여 본 결과 파장 간격이 넓을수록 내부변조 변형은 줄어드는 결과를 정량적으로 얻었으며, 신호간의 채널 간섭은 신호의 세기가 감소하면 줄어드는 결과를 얻었다. 또한 신호로 사용되는 파장에서 충분히 멀리 떨어진 연속파동 레이저가 입사하는 경우에는 채널간의 신호간섭과 출력파형 변형이 감소하는 이득고정 효과가 나타남을 계산을 통하여 확인하였다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

We have numerically solved rate-equations of semiconductor optical amplifier (SOA) to understand the characteristics of SOA. The rate-equations we have used can describe injection carrier density, amplified spontaneous emission and signal photon density in spatial and time domain by dividing the cavity into multi-section. We have investigated injection carrier density, amplified spontaneous emission and signal photon density as a function of position and time in the case of single channel input in the form of square pulse. Also we have analyzed the non-linear phenomena of SOA in the case of injecting multi-channel wavelengths as in WDM. Intermodulation distortion (IMD) caused by beat among channels has significant effects on the signal distortion as the channel spacing becomes narrower, and channel crosstalk becomes larger as the power of signals increases. In the case of the injection of another CW laser whose wavelength is far enough from the signal wavelengths, the crosstalk and the output signal distortion can be significantly reduced. duced.