使用SOA作为单通道光放大器的优点是:
&t(0E:^TRU SMF在该载波
波长下的低色散;
qi^!GA'5j 支持高速、高带宽、低功耗、高增益、小型化、易于集成。
idRD![!UI 使用SOA作为单通道光放大器的缺点是:
Gq#~vr 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)
!'=15&5@ 脉冲放大后的啁啾现象
8wH.et25k 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。
Zs2-u^3& 图一为整体光路。
i{^Z1;Yl <P%}|@ 图1.光路布局
>%Ee#m 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)。
INSkgOo P%Ay3cR+E 图2.全局参数设置
图3.高斯脉冲生成器参数设置
qP!P
+'B 我们设定:
%b?$@H-Re 比特速率 B= 10 Gb/s → TB = 100 ps.
% p?brc 序列长度 16 bits
!}M, 脉冲波长 λ= 1300 nm
mgZf3?,) TFWHM = 20 ps —> To = 0.567 TFWHM =11.34 ps
CY?G*nS?iK 输入峰值功率 21.7 mW
dz#5q-r 图4和图5显示了
光纤参数。
/cFzotr"9 gLE7Edcp6V 图4.光纤main参数设置
RE 3Z%;' 图5.光纤色散参数设置
rC[6lIP 我们将设定长度为50 km、损耗为0.4 dB/km的SMF。
:`vP}I ^ kJs^ z 注:不考虑群延迟和三阶色散的影响。
1on'^8]0 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)。
+~sd"v6 jY!ZkQsVe 图6.光纤非线性色散光纤参数设置
对于Kerr非线性系数
'[ P}&<ie, !.5),2 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)。
f!t69nd%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。
O(H1 P[ % 0:p)Z0 图7.SOA的main参数设置
tGcya0RL 图8.SOA物理参数设置
w-N1.^ ;P?q2jI 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。
2_QN&o ~h -qV{WZ Hp 图9.SOA放大脉冲
zGcqzYbuA 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。
ts9pM~_~ 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:
O';ew)tI
1.模式效应,这是SOA增益饱和特性的结果;
IF
k 2.非线性串扰。