使用SOA作为单通道光放大器的优点是:
}h1eB~6M SMF在该载波
波长下的低色散;
>; tE.CJH 支持高速、高带宽、低功耗、高增益、小型化、易于集成。
j
dz IU 使用SOA作为单通道光放大器的缺点是:
|5ge4,}0 增益饱和效应,导致模式中
脉冲的不相等放大(称为模式效应)
z`.<dNg 脉冲放大后的啁啾现象
,fqM>Q 本
课程演示了在由SMF和线性SOA组成的500km光链路上进行10 Gb/s传输时的模式效应。
Z}t^i^u 图一为整体光路。
xR8.1T?8 >2=
Y 35j 图1.光路布局
k"C'8<T)' 以下全局和脉冲
参数用于实现10 Gb/s的传输(见图2和图3)。
\Rb:t} 9_?e, Q 图2.全局参数设置
图3.高斯脉冲生成器参数设置
k2tSgJW 我们设定:
W-gu*iZ6& 比特速率 B= 10 Gb/s → TB = 100 ps.
*A4eYHn@ 序列长度 16 bits
8Lgm50bs 脉冲波长 λ= 1300 nm
w^("Pg` TFWHM = 20 ps —> To = 0.567 TFWHM =11.34 ps
0igB pHS 输入峰值功率 21.7 mW
ly35n` 图4和图5显示了
光纤参数。
r;MFVj{ t72rCq QC 图4.光纤main参数设置
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a 图5.光纤色散参数设置
*/_ 'pt 我们将设定长度为50 km、损耗为0.4 dB/km的SMF。
4T;<`{]
WUo\jm[yr 注:不考虑群延迟和三阶色散的影响。
FvYciU! 在每条光纤之后,信号用EDFA进行放大。因此,LA=50 km。满足条件LA<LD(见图6)。
(xoYYO bar=^V) 图6.光纤非线性色散光纤参数设置
对于Kerr非线性系数
Y/"t!
F#M(#!)Y" 50 km SMF的线性损耗为20 dB。这是SOA所需的不饱和单程增益。为了获得这种增益,使用了以下参数(见图7和图8)。
Lq1?Y
图7显示了SOA物理参数。这些放大器参数给出了不饱和单通道增益G0=30dB。
*,%$l+\h gu%i|-} 图7.SOA的main参数设置
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V 图8.SOA物理参数设置
eV/oY1B]< 2ZEGE+0 图9.显示了脉冲的初始模式,以及在SMF中传输200、350和500km后的相同脉冲模式,以及每隔50km用SOA进行周期性放大。
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PJ>gX$ Cl!(F6K* 图9.SOA放大脉冲
T:Ee6I 3l 在该图中,我们可以看到模式效应,该模式效应导致第一组中的第一个脉冲之后的脉冲增益减小。关于我们的默认参数,即使对于与第一个脉冲相距约1nm的最后一个脉冲,载流子寿命也约为1.4ns。没有足够的时间让增益完全恢复。
6>)nkD32g 本课程演示了与使用SOA作为线性放大器相关的两个基本问题:
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1.模式效应,这是SOA增益饱和特性的结果;
esQ$.L 2.非线性串扰。