使用SOA作为单通道光放大器的优点是:
/p-k'387 SMF在该载波
波长下的低色散;
QKk7"2t| 支持高速、高带宽、低功耗、高增益、小型化、易于集成。
BDp(&=ktq 使用SOA作为单通道光放大器的缺点是:
NX8w(~r,: 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)
!rx5i 脉冲放大后的啁啾现象
RCkmxO;b& 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。
~Q- /O~ 图一为整体光路。
KYhL}C+ +o.#']}Pl 图1.光路布局
B_!S\?}$ 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)。
|}l/6WHB sVO|Ghy65 图2.全局参数设置
图3.高斯脉冲生成器参数设置
.Sm 8t$ 我们设定:
$7-4pW$y 比特速率 B= 10 Gb/s → TB = 100 ps.
<{V{2V# 序列长度 16 bits
JpQV7}$ 脉冲波长 λ= 1300 nm
K/& TFWHM = 20 ps —> To = 0.567 TFWHM =11.34 ps
g6q[
I8 输入峰值功率 21.7 mW
wC1)\ld 图4和图5显示了
光纤参数。
<Rt0
V%}- SM}&
@cJ 图4.光纤main参数设置
0s4]eEXH 图5.光纤色散参数设置
CS^|="Zs 我们将设定长度为50 km、损耗为0.4 dB/km的SMF。
=+e;BYD#!
~N2 [j 注:不考虑群延迟和三阶色散的影响。
AWZ4h,as{ 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)。
'pAq;2AA *@
\LS!N 图6.光纤非线性色散光纤参数设置
对于Kerr非线性系数
Ze`ms96j{
>wV2` 6 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)。
(i)O@Jve 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。
J<L"D/ : 2L-Nf 图7.SOA的main参数设置
\n0Gr\: 图8.SOA物理参数设置
%F*h}i B3u:D"t 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。
'kCr1t &53LJlL
Co 图9.SOA放大脉冲
LZPLz@=&] 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。
\p iz Vt 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:
xqVIw!J?/} 1.模式效应,这是SOA增益饱和特性的结果;
4m9]d) 2.非线性串扰。