使用SOA作为单通道光放大器的优点是:
f;Cu@z{b SMF在该载波
波长下的低色散;
0O_acO4 支持高速、高带宽、低功耗、高增益、小型化、易于集成。
_b ~XBn 使用SOA作为单通道光放大器的缺点是:
;'\#+GZ9p 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)
iJIDx9 )Z 脉冲放大后的啁啾现象
vocXk_ 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。
>icL,n"] 图一为整体光路。
a.oZ}R7'Y 图1.光路布局
%cPz>PTW@ OJ2O?Te8 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)。
xr }jw 图2.全局参数设置
图3.高斯脉冲生成器参数设置
WJB/X"J |l*#pN&L 我们设定:
VaLx- RX 比特速率 B= 10 Gb/s → TB = 100 ps.
zmREzP#X 序列长度 16 bits
\|OW`7Q)k 脉冲波长 λ= 1300 nm
"CS{fyJ TFWHM = 20 ps —> To = 0.567 TFWHM =11.34 ps
e~wuoE:M3 输入峰值功率 21.7 mW
X={n9*Sd8 图4和图5显示了
光纤参数。
f]P&>j| 图4.光纤main参数设置
L `7~~ 图5.光纤色散参数设置
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>gAv 2E@ ! 我们将设定长度为50 km、损耗为0.4 dB/km的SMF。
cqr4P`Oj
- %ul9} . 注:不考虑群延迟和三阶色散的影响。
dWg09 sx 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)。
3,7SGt
r 图6.光纤非线性色散光纤参数设置
EQ;,b4k?&g 对于Kerr非线性系数
8Z^9r/%*Z
AbWnDqv 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)。
(|(#W+l~
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。
`L-GI{EJ 图7.SOA的main参数设置
2 g)W-M 图8.SOA物理参数设置
(l|:$%[0 ("UzMr, T'n~QfU 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。
R4?OFhN9 图9.SOA放大脉冲
c4T8eTKU \xQ10\u 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。
M.h)]S> 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:
xz@/^Cj 1.模式效应,这是SOA增益饱和特性的结果;
h{dR)#)GF< 2.非线性串扰。