半導体光増幅器、Lバンド(1590~1625 nm)、偏光依存型(BOA)


  • Polarization-Dependent Booster Optical Amplifiers
  • SM or PM Fiber-Pigtailed Butterfly Package
  • L-Band and Super L-Band BOAs Available

BOA1082P

FC/APC Connectors

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半導体光増幅器の中心波長は、特定用途に向けて比較的容易に合わせることができます。半導体光増幅器の波長スペクトルを特定のレーザ光源に合わせて調整することは一般的に行われています。実験プロジェクトや製品組み込み用途(OEM用途)向けに波長のカスタマイズをご希望の際は、当社までお問い合わせください。
Internal Diagram
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電流がリッジ導波路に印加されると、励起状態の電子が入射光の刺激を受けます。これにより光子が複製され、信号利得が得られます。

特長

  • LバンドとスーパーLバンド
  • 偏光依存型: 1つの偏光状態のみを増幅
  • 1.5 m長のシングルモードまたは偏波保持ファイバーピグテール、チップの両端でそれぞれ2.5 dBの損失
  • FC/APCコネクタ
  • 高い飽和出力、高効率
  • 3 dB帯域幅: 80 nmまたは90 nm (典型値)
  • 両端面にARコーティング加工(R<0.1%)
  • 一般的な用途:変調、トランスミットMUX/DeMUXの挿入損失の補償、光シャッタ

半導体光増幅器は、シングルパスの進行波増幅器で、単色信号あるいは多波長信号の両方において性能を発揮します。偏光依存型半導体光増幅器(BOA)は1つの偏光状態のみを増幅するので、入力光の偏光状態が分かっている条件での使用に適しています。これに対して入力信号の偏光状態が不明の場合や変動する用途では、偏光無依存型半導体光増幅器(SOA)が必要となります。しかしながら利得、雑音、バンド幅や飽和出力強度の仕様は、偏光依存型(BOA)の方が偏光無依存型(SOA)と比較して優れています。これは偏光無依存型(SOA)では偏光無依存の特性を付与している設計により上記特性が犠牲になっているためです。

偏光依存型半導体光増幅器(BOA)は高効率のInP/InGaAsP多重量子井戸(MQW)構造です。右の概略図でもご覧いただけるよう に、増幅器の入出力光は、光増幅器のチップ上の信頼性の高いリッジ導波路に結合されています。損失の典型値はファイバからチップ、そしてチップからファイバそれぞれの結合において1.5~2.5 dBです。この結合損失は、総利得、雑音指数(NF)、及び飽和出力強度(Psat)に影響します。増幅によって得られる利得が 損失を上回ったとしても、これらの損失はデバイスの性能に重要な影響を与えます。例えば、入力結合効率が1 dB 減少した場合、雑音指数は1 dB増加します。これに対して出力結合が1 dB 減少した場合、飽和出力強度も1 dB減少します。


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半導体光増幅器BOA1080PおよびBOA1082Pは、それぞれベンチトップ型半導体光増幅器S9FC1080PおよびS9FC1082Pに内蔵されています。

このデバイスは標準品の14ピンバタフライ型パッケージに内蔵されており、出力はシングルモードファイバまたは偏波保持ファイバーピグテール(FC/APCコネクタ)となります。すべての偏波保持ファイバーピグテール付きのモデルでは、コネクタのキーはファイバのスロー軸にアライメントされています。入力部または出力部、あるいは入出力部両方に偏波保持型アイソレータを取り付けた製品もご提供可能です(構成により仕様が異なる場合があります)。ご注文は当社までご連絡ください。

ドライバの選択
こちらの増幅器には、コントローラとしてバタフライ型デバイス対応のLD/TECコントローラCLD1015をお使いいただけます。LD/TECコントローラとマウントが一体化した構成で、タッチパネルを介した制御が可能です。こちらの光増幅器をCLD1015で駆動する際は、タイプ1のピン配列の向きでご使用ください。

中心波長について
光増幅器などの広帯域半導体デバイスのASEスペクトルの中心波長(CWL)は、ロット毎に異なる可能性があります。モデルごとのCWLの公差については、「仕様」タブをご参照ください。特定のASE中心波長が重要になる用途でご検討の場合、現在ご提供可能なロットのCWLについて当社までお問い合わせください。

Item #aCenter Wavelength3 dB BandwidthSaturated Output
Power (@ -3 dB)
Small Signal Gain
(@ Pin = -20 dBm)
Noise Figure
BOA1080S and BOA1080P1590 nm Typical90 nm Typical15 dBm Typical26 dB Typical7.0 dB Typical
BOA1082S and BOA1082P1625 nm Typical80 nm Typical13 dBm Typical18 dB Typical8.5 dB Typical
  • 仕様の詳細については「仕様」タブと「グラフ」タブをご覧ください。
Item #SymbolBOA1080S and BOA1080PBOA1082S and BOA1082P
MinTypicalMaxMinTypicalMax
Operating CurrentIOP-600 mA750 mA-600 mA750 mA
Center WavelengthλC1570 nm1590 nm1610 nm1600 nm1625 nm1650 nm
Optical 3 dB BandwidthBW80 nm90 nm-70 nm80 nm-
Saturation Output Powera (@ -3 dB)PSAT12 dBm15 dBm-10 dBm13 dBm-
Small Signal Gain (@ Pin = -20 dBm, Typical λC)G23 dB26 dB-14 dB18 dB-
Gain Ripple (RMS) @ IOPδG-0.05 dB0.2 dB-0.05 dB0.3 dB
Noise FigureNF-7.0 dB9.0 dB-8.5 dB9.5 dB
Forward VoltageVF-1.5 V2.0 V-1.5 V2.0 V
Chip Length--1.5 mm--1.5 mm-
Waveguide Refractive Index--3.2--3.2-
TEC Operation (Typical/Max @ TCASE = 25/70 °C)
TEC CurrentITEC-0.12 A1.5 A-0.12 A1.5 A
TEC VoltageVTEC-0.25 V4.0 V-0.25 V4.0 V
Thermistor ResistanceRTH-10 kΩ--10 kΩ-
  • 出力可能な最大パワー(CW光)は、飽和出力よりも3 dBほど高くなります。詳細は「BOAとSOAの比較」タブをご覧ください。

1050 nm BOA Pin Out

ピン配置図と図面

注:すべてのグラフは典型的な性能を示しており、ユニットにより「仕様」タブ内の仕様値の範囲内で若干異なる可能性があります。

BOA1080S&BOA1080Pのグラフ

BOA1080SおよびBOA1080PのGain vs. Output Power(利得と出力の)曲線とASE Spectrum(自然放射増幅光)曲線は、入射波長1590 nm、駆動電流600 mAで
測定されたものです。

BOA1082S&BOA1082Pのグラフ

BOA1082SおよびBOA1082PのGain vs. Output Power(利得と出力の)曲線とASE Spectrum(自然放射増幅光)曲線は、入射波長1620 nm、駆動電流600 mAで
測定されたものです。

Comparison of a SOA to a standard Fabry-Perot Laser Diode

半導体光増幅器(BOAおよびSOA)は、シングルパスの進行波増幅器で、単色信号あるいは多波長信号の両方において性能を発揮します。偏光依存型半導体光増幅器(BOA)は1つの偏光状態のみを増幅するので、入力光の偏光状態が分かっている条件での使用に適しています。これに対して入力信号の偏光状態が不明の場合や変動する用途では、偏光無依存型半導体光増幅器(SOA)が必要となります。しかしながら利得、雑音、バンド幅や飽和出力強度の仕様は、偏光依存型(BOA)の方が偏光無依存型(SOA)と比較して優れています。これは偏光無依存型(SOA)では偏光無依存の特性を付与している設計により上記特性が犠牲になっているためです。

半導体光増幅器はファブリペローレーザと似た設計ですが、相違しているのは、ファブリペローレーザでは、半導体チップの両端面に反射コーティングが施されている点です。両端の反射面からの戻り光が共振器として機能し、レーザ発振が生じます。半導体光増幅器では、半導体チップの両端面に反射防止(AR)コーティングが施されています。これによりチップに戻る光は制限されるので、レーザ発振は生じません。

全ての増幅器に共通する典型的な特性ですが、半導体光増幅器にも2つの動作領域があります。1つは線形でフラットな一定利得の領域で、もう1つは非線形で出力が飽和する領域です。変調信号を増幅するのに使用されるのは一般に線形領域で、そこではパターン効果、マルチチャンネルクロストーク、エルビウムドープファイバ増幅器(EDFA)でも見られる過度応答といった問題が発生しません。非線形領域は、半導体利得媒質の高非線形性(相互利得変調や相互位相変調)を活かして、波長変換、光3R再生、ヘッダ認識、その他の高速光信号処理などに利用されます。

CW入力信号では、増幅器が生成できるパワーの合計は飽和出力(Psat)のパラメータで決定されます。Psatは、小信号利得が3 dB低くなる出力で定義されます。一般的に出力可能な最大のCWパワーは、飽和出力よりもおよそ3 dB高くなります。

SOA Linear vs Non-linear Regimes


Posted Comments:
OHSOUNG KWON  (posted 2021-08-26 05:56:37.063)
Dear Thorlabs, Can I have detail drawing or 3d model of 'BOA1082P?' I would like to design PCB artwork with cutting a space for BOA1082 on the PCB. Regards, OHSOUNG KWON
YLohia  (posted 2021-08-27 03:10:37.0)
Thank you for contacting Thorlabs. The specsheet of the BOA1082P contains a drawing and can be accessed here: https://www.thorlabs.com/_sd.cfm?fileName=19558-S01.pdf&partNumber=BOA1082P. Alternately, you may use the 3D model for the BOA930P (accessed here: https://www.thorlabs.com/_sd.cfm?fileName=QTN039466-E0W.sldprt&partNumber=BOA930P), since the BOA1082 and BOA930P share exactly the same butterfly packaging.
OHSOUNG KWON  (posted 2021-08-26 04:01:42.733)
Dear ThorLabs, I am using 'BOA1082P.' Is it possible to request for reducing optical cable, when I order? I am looking forward to your reply. Best regards, OHSOUNG KWON
YLohia  (posted 2021-08-27 03:10:36.0)
Hello, custom BOAs can be requested by emailing techsales@thorlabs.com. We will discuss the possibility of offering this directly.
OH SOUNG KWON  (posted 2021-02-25 11:15:17.947)
Dear Thorlabs, I'm using BOA1082P to amplifying power of laser diode. Could you let me know about core diameter of optical fiber of BOA1082P? Also, is it possible to change 9um core of optical fiber? Or, is there a product to amplifying for TO-CAN type of laser diode? Reguards, OHSOUNG KWON
YLohia  (posted 2021-02-25 10:18:59.0)
Hello Ohsoung, the BOA1082P uses Corning's PM15-U40D fiber, which is specified for a mode field diameter of 10.5 um ± 0.5 um @ 1550 nm. I have reached out to you to discuss further directly.
user  (posted 2018-03-29 15:49:21.37)
Please advise the gain recovery time for BOA1080P. We are facing some pattern dependent distortions (output pulse amplitude and phase) for 5GHz rep rate input 1572nm laser pulse signals. However, this effect disappears at lower rep rates 5/2, 5/4GHz. Thanks.
YLohia  (posted 2018-04-12 08:38:42.0)
Response from Yashasvi at Thorlabs USA: Hello, thank you for contacting Thorlabs. The recovery times have been measured to be around 300-500 ps for a similar devices (SOAs). Please note that distortions will be seen if you are operating in the saturated regime of the amplifier. To ensure that you are in the linear regime, you should operate with an output power no higher than the specified saturation power minus 6 dB.
chunghsinyang  (posted 2016-04-11 12:49:42.283)
Dear sir, Can the wavelength be extend to be ~ 1700 nm for amplification? Best regards C.H. Yang
besembeson  (posted 2016-04-13 08:54:43.0)
Response from Bweh at Thorlabs USA: You would still have some amplification at 1700nm with the BOA1082P though it would be a few to several dB less compared to the peak wavelength as could be seen in the Amplified Spontaneous Emission plots that mimics the gain. To increase your gain at 1700nm (since we don't have one with ASE peak at that wavelength), we could hand select one that has an ASE peak close to 1650nm. I will contact you.
kontrol2359  (posted 2015-04-24 06:52:13.323)
I wanted to ask what would the extinction ratio of these booster amplifiers be at zero current (i.e. used as a switch)? I have got a low power frequency swept CW laser, obviously I could have a switch first and then send the pulse through the amplifier. However, it would be more economical if I could use the same device for both purposes.
jlow  (posted 2015-04-28 04:11:58.0)
Response from Jeremy at Thorlabs: We do not specify an extinction ratio (On/Off ratio at low seed power) since we do not explicitly test these for use as a switch. However, this should be in the 60dB - 70dB range based on the specs for BOA1004PXS.
joao.ferreira  (posted 2015-03-26 07:30:52.68)
Dear Madam or Sir We are using BOA1080S optical amplifier and would appreciate some additional information. 1. Application note, if available. 2. The datasheets of BOA1080S and BOA1080P both describe the devices as "polarization-maintaining Booster Optical Amplifier". Since only the P model has PM fiber, what is the meaning of this statement? Is there a polarizing optical isolator inside the devices? 3. Is it possible to use BOA1080S as a bidirectional amplifier? Looking forward to hear from you. Best regards, Joao Ferreira
jlow  (posted 2015-03-26 03:01:28.0)
Response from Jeremy at Thorlabs: We do not have an app. note for the BOA but we are available to answer your questions about our products. You can contact us directly at techsupport@thorlabs.com about this. The BOA amplifies one polarization state only whereas the SOA amplifies both polarization state. In a BOA, the TE polarization is amplified (or absorbed with no applied current) whereas the TM polarization pass through. The BOA1080S does have SM fiber on both input and output. We offer this because some users do want SM fiber on the unit (e.g. if one already uses a polarization controller in the setup). The BOA1080 is bidirectional since there's no internal isolator. However, we only test the BOA in the direction specified on the package so there might be a very slight performance difference in the reverse direction. On some of the BOA's we make, there's an internal isolator so those are not bidirectional.
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Lバンド半導体光増幅器、偏光依存型(BOA)

+1 数量 資料 型番 - ユニバーサル規格 定価(税抜) 出荷予定日
BOA1080S Support Documentation
BOA1080SLバンド半導体光増幅器、偏光依存型(BOA)、CWL=1590 nm(典型値)、バタフライパッケージ、シングルモードファイバ、FC/APC
¥336,232
7-10 Days
BOA1080P Support Documentation
BOA1080PLバンド半導体光増幅器、偏光依存型(BOA)、CWL=1590 nm(典型値)、バタフライパッケージ、偏波保持ファイバ、FC/APC
¥381,150
Lead Time
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スーパーLバンド半導体光増幅器、偏光依存型(BOA)

+1 数量 資料 型番 - ユニバーサル規格 定価(税抜) 出荷予定日
BOA1082S Support Documentation
BOA1082SスーパーLバンド半導体光増幅器、偏光依存型(BOA)、CWL=1625 nm(典型値)、バタフライパッケージ、シングルモードファイバ、FC/APC
¥387,824
7-10 Days
BOA1082P Support Documentation
BOA1082PスーパーLバンド半導体光増幅器、偏光依存型(BOA)、CWL=1625 nm(典型値)、バタフライパッケージ、偏波保持ファイバ、FC/APC
¥432,741
7-10 Days