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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: 2024-01-03
    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; *z0 R f;  
    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)@  
    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  
    /UaQ 2h\  
    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 <TS ps!(#  
    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。
     
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