使用SOA作为单通道光放大器的优点是:
@D2KDV3' SMF在该载波
波长下的低色散;
:}+m[g 支持高速、高带宽、低功耗、高增益、小型化、易于集成。
?y4vHr"c 使用SOA作为单通道光放大器的缺点是:
&^JYIRn1\ 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)
NB.&J7v 脉冲放大后的啁啾现象
)A*Sl2ew 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。
jx-8%dxtZ 图一为整体光路。
|7:{vA5 gH[lpRu|7 图1.光路布局
U\`yLsKvH` 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)。
F9 4Qb} c
6$n: 图2.全局参数设置
图3.高斯脉冲生成器参数设置
7p+uHm 我们设定:
9
?(P?H 比特速率 B= 10 Gb/s → TB = 100 ps.
>YP]IQ 序列长度 16 bits
$-R9J6NN 脉冲波长 λ= 1300 nm
E?^A+)<" TFWHM = 20 ps —> To = 0.567 TFWHM =11.34 ps
=:pN82.G 输入峰值功率 21.7 mW
I.L8A|nZ 图4和图5显示了
光纤参数。
Z<~^(W7h :taRCh5 图4.光纤main参数设置
1`I#4f 图5.光纤色散参数设置
fH[:S9@ 我们将设定长度为50 km、损耗为0.4 dB/km的SMF。
tX.{+yyU
VsR`y]"g 注:不考虑群延迟和三阶色散的影响。
pTzfc`~xv 在每条光纤之后,信号用EDFA进行放大。因此,LA=50 km。满足条件LA<LD(见图6)。
-nKBSls u9^R
?y 图6.光纤非线性色散光纤参数设置
对于Kerr非线性系数
CJ
9tO#R
t.tdY 50 km SMF的线性损耗为20 dB。这是SOA所需的不饱和单程增益。为了获得这种增益,使用了以下参数(见图7和图8)。
lL6qK&; 图7显示了SOA物理参数。这些放大器参数给出了不饱和单通道增益G0=30dB。
G)wIxm$?0 ^p !4`S 图7.SOA的main参数设置
>6cENe_@t 图8.SOA物理参数设置
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+( O-K!Bv^
Q 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。
+gsk}>" 8L}N,6gC4_ 图9.SOA放大脉冲
y$7@ ~NH,d 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。
9,;+B8-A 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:
>`'>,n| 1.模式效应,这是SOA增益饱和特性的结果;
^iwM(d]#5 2.非线性串扰。