使用SOA作为单通道光放大器的优点是:
n#B}p*G SMF在该载波
波长下的低色散;
*z0Rf; 支持高速、高带宽、低功耗、高增益、小型化、易于集成。
%/ :&L+q 使用SOA作为单通道光放大器的缺点是:
{wO.nOB 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)
muKu@nshL 脉冲放大后的啁啾现象
%4BQY>O)@ 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。
+U?73cYN
图一为整体光路。
2 #cw_Ua /UaQ2h\ 图1.光路布局
}iLi5Qkx 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)。
>t.PU.OM fd62m]X 图2.全局参数设置
图3.高斯脉冲生成器参数设置
"hZ `^"0b 我们设定:
3_T'0x\FP 比特速率 B= 10 Gb/s → TB = 100 ps.
Oi{J}2U 序列长度 16 bits
P2U4,?_e 脉冲波长 λ= 1300 nm
iTF%}( TFWHM = 20 ps —> To = 0.567 TFWHM =11.34 ps
<TSps!(# 输入峰值功率 21.7 mW
)QmmI[,tq 图4和图5显示了
光纤参数。
(&, E}{p9 OC\cN%qlw 图4.光纤main参数设置
TGjxy1A 图5.光纤色散参数设置
c;=St1eoz 我们将设定长度为50 km、损耗为0.4 dB/km的SMF。
=PnNett}a
8v)HTD/C 注:不考虑群延迟和三阶色散的影响。
@Y+kg 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)。
]{I>HA5[ u{dkUG1ia 图6.光纤非线性色散光纤参数设置
对于Kerr非线性系数
W&m3"~BJ
@9k3}x K 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)。
/Wdrpv-%,1 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。
h645;sb0 ?wjk=hM2 图7.SOA的main参数设置
Upm#:i|" 图8.SOA物理参数设置
x/0x&la 49Y:}<Yd 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。
e"Z,!Q^-L "kucFf f 图9.SOA放大脉冲
j9cB<atL 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。
WJ 'lYl0+7 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:
F'_z$,X6 1.模式效应,这是SOA增益饱和特性的结果;
`G>|g^6%i 2.非线性串扰。