作者：見合八方王偉，見合八方劉凡

引言

在SOA的推廣中，客戶時常提到以下疑問：“為什么C波段SOA測得的中心波長在1500 nm？”、“為什么1310 nm SOA的中心波長為1270 nm？”、“為什么你們SOA的紋波大于你們彩頁的標稱值？”。這些多是因為混淆了SOA的增益譜與ASE光譜。

一、SOA增益譜和ASE光譜定義

SOA的增益譜，是在有輸入光條件下，對不同波長的增益特性繪制的“增益vs波長”的譜線。常規的SOA（未集成光隔離器時）光路是可逆的，輸入和輸出端口可互換分別測試增益譜。

ASE又稱“放大的受激輻射”，是在無輸入光條件下，由SOA產生的自發輻射形成的“光譜密度 vs 波長”曲線。SOA的ASE是雙向傳輸的，SOA芯片的輸入側和輸出側均有ASE，如果SOA的波導是對稱的，材料均勻，電流密度是均勻的，則SOA輸入和輸出光譜應基本一致。

圖1展示某款SOA芯片的ASE光譜與增益譜對比。

二、SOA的ASE光譜和增益譜對比

SOA的ASE光譜與和增益譜是不同的。對光譜特性，我們通常用中心波長、譜寬、紋波，這三個參數來評估，下面我們就從這三個維度對比ASE光譜和增益譜的異同。

2.1 中心波長對比

如圖1所示，該SOA的ASE光譜以及增益譜的中心波長有明顯差別。ASE光譜中心波長為1515nm左右，增益譜的中心波長為1535nm，相差20nm左右。

ASE光譜的中心波長主要受偏置電流與溫度影響，而增益譜在此基礎上還受到輸入光功率的影響。為保證可比性，本文所有對比均在相同電流與溫度條件下進行。

2.2 譜寬差異

與ASE光譜相比，SOA的增益譜通常具有更寬的譜寬，這是由于在高增益區域容易出現增益飽和現象，從而引發增益壓縮效應，使得增益在譜線范圍內趨于平坦。隨著輸入光功率的增加，這種增益壓縮更加顯著，進一步展寬并平滑增益譜。

我們通常在輸入光功率為-10 dBm時評估增益譜的譜寬。

2.3 紋波差異

圖2展示了同一SOA器件在ASE光譜與增益譜下的紋波對比結果（注：增益譜中的高頻起伏主要源自測量誤差）。可以觀察到，兩種譜線的紋波在波形形態與周期上基本一致，但增益譜的紋波幅度顯著小于ASE光譜。例如，圖中ASE光譜的紋波約為2 dB，而增益譜的紋波僅為0.2 dB。盡管二者在紋波幅度上存在明顯差異，但考慮到ASE光譜測試的便捷性，ASE光譜紋波仍可作為評估增益譜紋波的有效參考指標。

三、實例對比

下面我們以我司（見合八方）的C+L波段SOA的ASE光譜以及增益譜為例，做個對比。

四、結論

綜上所述，SOA的增益譜與ASE光譜在中心波長、譜寬和紋波等參數上存在明顯差異，但兩者具有一定的相關性。相比之下，增益譜通常具有更長的中心波長、更寬的譜寬，且紋波幅度顯著小于ASE光譜。考慮到ASE光譜測量方法更為簡便，盡管其不能完全取代增益譜，但在實際應用中，常常用于對SOA增益性能的初步評估。

審核編輯 黃宇