使用SOA作为单通道光放大器的优点是:
W rT_7 SMF在该载波
波长下的低色散;
?gu!P:lZS 支持高速、高带宽、低功耗、高增益、小型化、易于集成。
MF$Dx| Tcj 使用SOA作为单通道光放大器的缺点是:
x`2dN/wDhf 增益饱和效应,导致模式中
脉冲的不相等放大(称为模式效应)
8bw,dBN 脉冲放大后的啁啾现象
Lcg1X3$G 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。
j!L7r'AV5 图一为整体光路。
6wOj,}2Mn )4ok@^. 图1.光路布局
z$Z%us>io 以下全局和脉冲
参数用于实现10 Gb/s的传输(见图2和图3)。
Z3<lJk\Y \{(cz/]G/ 图2.全局参数设置
图3.高斯脉冲生成器参数设置
g\+!+!"~ 我们设定:
>!PM5%G 比特速率 B= 10 Gb/s → TB = 100 ps.
?y%Mm09 序列长度 16 bits
<%4pvn8d?& 脉冲波长 λ= 1300 nm
`&) TFWHM = 20 ps —> To = 0.567 TFWHM =11.34 ps
.|:(VG$MfI 输入峰值功率 21.7 mW
$/u.F; 图4和图5显示了
光纤参数。
>7?Lq<H V[8!ymi0 图4.光纤main参数设置
/^i_tLgb 图5.光纤色散参数设置
+CQIm!Sp 我们将设定长度为50 km、损耗为0.4 dB/km的SMF。
`^g-2~ 6DEH|2 注:不考虑群延迟和三阶色散的影响。
?+c-m+;wj 在每条光纤之后,信号用EDFA进行放大。因此,LA=50 km。满足条件LA<LD(见图6)。
AHa]=ka> AgDXpaq 图6.光纤非线性色散光纤参数设置
对于Kerr非线性系数
I_c?Ky8J_|
*yg`V,C 50 km SMF的线性损耗为20 dB。这是SOA所需的不饱和单程增益。为了获得这种增益,使用了以下参数(见图7和图8)。
I]#x0 ?D 图7显示了SOA物理参数。这些放大器参数给出了不饱和单通道增益G0=30dB。
v&])D/a 8M4GforP 图7.SOA的main参数设置
W9G jUswv! 图8.SOA物理参数设置
f'j<v @q|c|X:I 图9.显示了脉冲的初始模式,以及在SMF中传输200、350和500km后的相同脉冲模式,以及每隔50km用SOA进行周期性放大。
9)F$){G]vs ,]@Sytky 图9.SOA放大脉冲
So NgDFD 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。
YyY?<<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:
REOWSs$' 1.模式效应,这是SOA增益饱和特性的结果;
meD83,L~N 2.非线性串扰。