使用SOA作为单通道光放大器的优点是:
6XHM `S SMF在该载波
波长下的低色散;
iUFG!,+d 支持高速、高带宽、低功耗、高增益、小型化、易于集成。
H]W'mm 使用SOA作为单通道光放大器的缺点是:
s)?GscPG! 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)
})`z6d]3 脉冲放大后的啁啾现象
;n.h !wmJ} 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。
^G 'n
z 图一为整体光路。
WFzM s >5E1y! 图1.光路布局
>4q6 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)。
E#3tkFF0Z[ Q3Z?Z;2aR 图2.全局参数设置
图3.高斯脉冲生成器参数设置
yeMe2Zx 我们设定:
c^cr_i 比特速率 B= 10 Gb/s → TB = 100 ps.
Vc6
>i|"-O 序列长度 16 bits
fq4uiFi< 脉冲波长 λ= 1300 nm
*VHWvj TFWHM = 20 ps —> To = 0.567 TFWHM =11.34 ps
H!6+x*P0 输入峰值功率 21.7 mW
4cqf= 图4和图5显示了
光纤参数。
j/q&qrlL y>:U&P^ 图4.光纤main参数设置
Y
DW^N]G 图5.光纤色散参数设置
`mI5Z*]- 我们将设定长度为50 km、损耗为0.4 dB/km的SMF。
s(ap~UCOw cL!A,+S[_ 注:不考虑群延迟和三阶色散的影响。
?`xm_udc 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)。
$-|$4lrS }I MV@z B 图6.光纤非线性色散光纤参数设置
对于Kerr非线性系数
9~$E+m( Q^=0p0 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)。
.XkD2~; 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。
*wsZ aQ Um4DVg5 图7.SOA的main参数设置
4"3.7.<Q` 图8.SOA物理参数设置
'/9q7?[E! KX3A| 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。
MslgQmlM rC]k'p2x 图9.SOA放大脉冲
X&| R\v=} 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。
$pKegK;'z 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:
-/0aGqY 1.模式效应,这是SOA增益饱和特性的结果;
Jh<s '&FR 2.非线性串扰。