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    [技术]OptiSystem应用:SOA线性放大器 [复制链接]

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    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2025-01-07
    使用SOA作为单通道光放大器的优点是: w%8ooQ|C  
    SMF在该载波波长下的低色散; W>?f^C!+m  
    支持高速、高带宽、低功耗、高增益、小型化、易于集成。 @jE d%W  
    使用SOA作为单通道光放大器的缺点是: C`2*2Y%xkG  
    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) 0H OoKh  
    脉冲放大后的啁啾现象 )e|$K= D  
    课程演示了在由SMF和线性SOA组成的500km光链路上进行10 Gb/s传输时的模式效应。 8Fd1;G6  
    图一为整体光路。 yhSk"e'G  
    V4`:Vci Aw  
    图1.光路布局
    &?/N}g@K  
    以下全局和脉冲参数用于实现10 Gb/s的传输(见图2和图3)。 ]^*_F  
    _'!N q  
    图2.全局参数设置
    图3.高斯脉冲生成器参数设置
    `'xQ6Sy  
    我们设定: LsJs Q h  
    比特速率      B= 10 Gb/s → TB = 100 ps. -uv 9(r\P  
    序列长度      16 bits Hi; K"H]x1  
    脉冲波长      λ= 1300 nm 0a2$P+p  
    TFWHM = 20 ps    —> To = 0.567 TFWHM =11.34 ps _[}G(<  
    输入峰值功率   21.7 mW ~^lH ^J   
    图4和图5显示了光纤参数。 3{Na ZIk  
    ;g: UE  
    图4.光纤main参数设置
    L _vblUDq  
    图5.光纤色散参数设置
    i7S>RB  
    我们将设定长度为50 km、损耗为0.4 dB/km的SMF。 c!\.[2n  
    ( oQ'4,F  
    注:不考虑群延迟和三阶色散的影响。 -Q<z1vz  
    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)。 bGZ hUEq  
    !dfS|BA]  
    图6.光纤非线性色散光纤参数设置
    对于Kerr非线性系数 Jh37pI  
    a&$Zpf!!  
    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)。 Smq r q  
    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。 6Gs{nFw  
    Y%78>-2 L  
    图7.SOA的main参数设置
    qpb/g6g  
    图8.SOA物理参数设置
    M|/oFV  
    TqS2!/jp  
    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。 Y brx%  
       =d go!k  
    图9.SOA放大脉冲
    Mam8\  
    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。 p+orBw3  
    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: ^y&q5p jj  
    1.模式效应,这是SOA增益饱和特性的结果; \@Ee9C 13  
    2.非线性串扰。 +<pVf%u5  
     
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