使用SOA作为单通道光放大器的优点是:
:+A;TV SMF在该载波
波长下的低色散;
+2(PcJR~ 支持高速、高带宽、低功耗、高增益、小型化、易于集成。
m2MPWy5s 使用SOA作为单通道光放大器的缺点是:
qq>44 k\|) 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)
KqY>4tb 脉冲放大后的啁啾现象
XAlD
ww 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。
k`Y,KuBpM 图一为整体光路。
RA~_]Hk 图1.光路布局
c=<v.J@K | &\^n2`> 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)。
,,2_/u\"/i 图2.全局参数设置
图3.高斯脉冲生成器参数设置
oG9SO^v_ ?/L1tX) 我们设定:
b6$4Ul-. 比特速率 B= 10 Gb/s → TB = 100 ps.
.?7So3 序列长度 16 bits
otZ JY) 脉冲波长 λ= 1300 nm
;WPI+`- TFWHM = 20 ps —> To = 0.567 TFWHM =11.34 ps
^:$j:w?j 输入峰值功率 21.7 mW
~l@%=/m 图4和图5显示了
光纤参数。
-y<rM0"NE 图4.光纤main参数设置
,P1G?,y 图5.光纤色散参数设置
-hm9sNox [/n'@cjNZ 我们将设定长度为50 km、损耗为0.4 dB/km的SMF。
]n/jJ_[
F.&*D~f 注:不考虑群延迟和三阶色散的影响。
0$(jBnE 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)。
*+# k{D, 图6.光纤非线性色散光纤参数设置
m./*LXU 对于Kerr非线性系数
!DCVoc]pV
;vZ*,q6 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)。
>EyvdX#v 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。
@#J H=-06 图7.SOA的main参数设置
J\9jsx!WQ 图8.SOA物理参数设置
@)8NI[=6O NdaM9a#TZ l
%]<- 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。
f2 VpeJ<p 图9.SOA放大脉冲
y0lL Fe~ il<gjlyR]L 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。
d
u_O} x 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:
agGgJ@ 1.模式效应,这是SOA增益饱和特性的结果;
</~1p~=hAt 2.非线性串扰。