使用SOA作为单通道光放大器的优点是:
]_!5g3VQh SMF在该载波
波长下的低色散;
hk6(y?# 支持高速、高带宽、低功耗、高增益、小型化、易于集成。
~m:oJ+:O 使用SOA作为单通道光放大器的缺点是:
=lB+GS% 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)
-|0nZ 脉冲放大后的啁啾现象
vO>Fj 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。
"DN0|%`M/ 图一为整体光路。
:G3PdQb^ t1Ty.F)r 图1.光路布局
~s3X&!# 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)。
t6/w({}j {zd07!9y 图2.全局参数设置
图3.高斯脉冲生成器参数设置
O;zq(/,-l 我们设定:
j) G<PW 比特速率 B= 10 Gb/s → TB = 100 ps.
}
Xbmb8 序列长度 16 bits
4= 7#=F1 脉冲波长 λ= 1300 nm
Z^tTR]u\$ TFWHM = 20 ps —> To = 0.567 TFWHM =11.34 ps
_}bs0 kIz 输入峰值功率 21.7 mW
x*H,eY3 图4和图5显示了
光纤参数。
+2:\oy}!8 B* 0TM+
图4.光纤main参数设置
0d>|2QV 图5.光纤色散参数设置
0m2%ucKw 我们将设定长度为50 km、损耗为0.4 dB/km的SMF。
&>nB@SQZ I/2{I 注:不考虑群延迟和三阶色散的影响。
rra|}l4Y 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)。
k4N_Pa$}\ n["G
ry 图6.光纤非线性色散光纤参数设置
对于Kerr非线性系数
'80mhrEutG 4d x4hBd 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)。
]|m?pt 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。
5#275Hyv g=#Cc(
q 图7.SOA的main参数设置
ke2zxX2f 图8.SOA物理参数设置
.(J~:U e1<9:h+ 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。
~ 3!yd0[k h(~@
nd{ 图9.SOA放大脉冲
1tZ7%0R\g] 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。
_cc37[ 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:
*XUJv&ZN 1.模式效应,这是SOA增益饱和特性的结果;
et`1#_o 2.非线性串扰。