使用SOA作为单通道光放大器的优点是:
J$]d%p_I SMF在该载波
波长下的低色散;
kc1 *@<L6 支持高速、高带宽、低功耗、高增益、小型化、易于集成。
qf(!3 使用SOA作为单通道光放大器的缺点是:
{6a";Xj\e 增益饱和效应,导致模式中
脉冲的不相等放大(称为模式效应)
.'L@$]!G 脉冲放大后的啁啾现象
D@7\Fg 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。
4$1sBY/ 图一为整体光路。
rqT@i(i CYes'lr 图1.光路布局
htkn#s~= 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)。
,hYUxh45 /8Ca8Ju 图2.全局参数设置
图3.高斯脉冲生成器参数设置
[;h@q} 我们设定:
y[.0L!C { 比特速率 B= 10 Gb/s → TB = 100 ps.
*:_xy{m\ 序列长度 16 bits
%(,JBa:G 脉冲波长 λ= 1300 nm
E.}T.St TFWHM = 20 ps —> To = 0.567 TFWHM =11.34 ps
OAc+LdT 输入峰值功率 21.7 mW
"72
_Sw 图4和图5显示了
光纤参数。
pV:X_M6 haqL
DVrf 图4.光纤main参数设置
ERCW5b[RT 图5.光纤色散参数设置
. m@Sk`s 我们将设定长度为50 km、损耗为0.4 dB/km的SMF。
kYmkKl_
ft?J|AG 注:不考虑群延迟和三阶色散的影响。
=cX&H 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)。
s)8g4Yc* _u]Wr%D@ 图6.光纤非线性色散光纤参数设置
对于Kerr非线性系数
"qMd%RP
1g^N7YF 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)。
<Mxy&9}ic 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。
p/4GOU5g X3<<f`X 图7.SOA的main参数设置
!1-:1Whz8 图8.SOA物理参数设置
J XbG|L Aum&U){yY 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。
[;83
IoU} bTb|@ 图9.SOA放大脉冲
vqJiMa j@Z 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。
A@f`g[q 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:
v`*!Bhc- 1.模式效应,这是SOA增益饱和特性的结果;
#zZQ@+5zw 2.非线性串扰。