使用SOA作为单通道光放大器的优点是:
~s5Sk#.z5 SMF在该载波
波长下的低色散;
*"e[au^8*b 支持高速、高带宽、低功耗、高增益、小型化、易于集成。
3`e1:`Hu 使用SOA作为单通道光放大器的缺点是:
^?J:eB! 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)
j6v +S 脉冲放大后的啁啾现象
YKM(qh2 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。
1^Caz- 图一为整体光路。
P_ZguNH Vq<|DM3z< 图1.光路布局
E-"Jgq\aC 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;w n7p m
CdkYN# 图2.全局参数设置
图3.高斯脉冲生成器参数设置
f%@Y
XGf 我们设定:
hF2
G{{8A 比特速率 B= 10 Gb/s → TB = 100 ps.
6Jj)[ R\5= 序列长度 16 bits
+ubO-A? 脉冲波长 λ= 1300 nm
3G>E>yJ TFWHM = 20 ps —> To = 0.567 TFWHM =11.34 ps
T+.wJW:jh 输入峰值功率 21.7 mW
T Z>z5YTv 图4和图5显示了
光纤参数。
uox;PDK 7NXT.E~2 图4.光纤main参数设置
pxY5S}@ 图5.光纤色散参数设置
[yVU
p+ 我们将设定长度为50 km、损耗为0.4 dB/km的SMF。
f%|g7[
j5/H#_. 注:不考虑群延迟和三阶色散的影响。
4< H-ol 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)。
`\.n_nM `zsKc 6% 图6.光纤非线性色散光纤参数设置
对于Kerr非线性系数
yNN2}\[.
_@RW7iP> 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)。
t(_XB|AKm 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。
4l3N#U0Q W%$p,^@S5 图7.SOA的main参数设置
bC@b9opD 图8.SOA物理参数设置
Fvv6<E "3>#[o 图9.显示了脉冲的初始模式,以及在SMF中传输200、350和500km后的相同脉冲模式,以及每隔50km用SOA进行周期性放大。
U>I#f i$NnHj| 图9.SOA放大脉冲
tr'95'5W. 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。
RI%l& Hm 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:
nC*/?y*9 1.模式效应,这是SOA增益饱和特性的结果;
,Y5+UzE@ 2.非线性串扰。