使用SOA作为单通道光放大器的优点是:
dMa6hI{k SMF在该载波
波长下的低色散;
o_.`&Q6n 支持高速、高带宽、低功耗、高增益、小型化、易于集成。
v@qVT'qlU 使用SOA作为单通道光放大器的缺点是:
>8gb/?z 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)
}J_#N.y 脉冲放大后的啁啾现象
=u.hHkx 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。
W<Asr@ 图一为整体光路。
o#V{mm,{Pm B\quXE) 图1.光路布局
AL[,&_&uV 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)。
B?;P:!/1 +<sv/gEt 图2.全局参数设置
图3.高斯脉冲生成器参数设置
%"AB\lL. 我们设定:
N?c!uO|h| 比特速率 B= 10 Gb/s → TB = 100 ps.
~L9I@(/S 序列长度 16 bits
R(GL{Dh}L 脉冲波长 λ= 1300 nm
5:SS2>~g TFWHM = 20 ps —> To = 0.567 TFWHM =11.34 ps
"E7YCZQR 输入峰值功率 21.7 mW
jR^_1bu
图4和图5显示了
光纤参数。
KH9D}, JQA]O/|N 图4.光纤main参数设置
U;FJSy 图5.光纤色散参数设置
%kV #UzL 我们将设定长度为50 km、损耗为0.4 dB/km的SMF。
N"zm 1W{t?1[s 注:不考虑群延迟和三阶色散的影响。
;~n^/D2. 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)。
\T^ptj(0 70N Lv 图6.光纤非线性色散光纤参数设置
对于Kerr非线性系数
B[r04YGh '~AR|8q? 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)。
g
?{o2gG 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。
`~2I kB_T9$0e# 图7.SOA的main参数设置
*m[[>wE 图8.SOA物理参数设置
\y+@mJWa J{PNB{v 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。
a}'dIDj __,F_9M 图9.SOA放大脉冲
WL}XD
Kx 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。
l6pvQ| 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:
<4.j]BE 1.模式效应,这是SOA增益饱和特性的结果;
p4z
thdN[ 2.非线性串扰。