使用SOA作为单通道光放大器的优点是:
SH(kUL5 SMF在该载波
波长下的低色散;
- VE#:& 支持高速、高带宽、低功耗、高增益、小型化、易于集成。
L,ra=SV F 使用SOA作为单通道光放大器的缺点是:
esHiWHAC
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)
%b?Pasf. 脉冲放大后的啁啾现象
O`u! P\ 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。
n>4S P_[E7 图一为整体光路。
ep?0@5D}] wY95|QS 图1.光路布局
[v`4OQF/ 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)。
cDx^}N! :9#`|#uh 图2.全局参数设置
图3.高斯脉冲生成器参数设置
$ {+.1"/[ 我们设定:
vh HMxOZ; 比特速率 B= 10 Gb/s → TB = 100 ps.
i#lo?\PO> 序列长度 16 bits
4yA`);r62 脉冲波长 λ= 1300 nm
jQb D2x6( TFWHM = 20 ps —> To = 0.567 TFWHM =11.34 ps
-1:Z^&e/ 输入峰值功率 21.7 mW
R]Oy4U,f 图4和图5显示了
光纤参数。
@NIypi$T ,
.I^ekF 图4.光纤main参数设置
FT;JYkO 图5.光纤色散参数设置
ddP,_.0 我们将设定长度为50 km、损耗为0.4 dB/km的SMF。
[Mz;:/
d]3sC 注:不考虑群延迟和三阶色散的影响。
#+
'@/5{ n 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)。
As|/
O7% pG
@iR*? 图6.光纤非线性色散光纤参数设置
对于Kerr非线性系数
1omvE9
%zM
7[BL 1HI* 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)。
AJfi,rFPg 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。
;6nZ 5iddB $ 图7.SOA的main参数设置
X3{1DY3@u 图8.SOA物理参数设置
I&8SP$S>J *\KvcRMGUa 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。
%:KV2GP rs Uw(K^ 图9.SOA放大脉冲
-!,]Y10 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。
_F@p53WE 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:
!9xANSb 1.模式效应,这是SOA增益饱和特性的结果;
\Z20fh2 2.非线性串扰。