使用SOA作为单通道光放大器的优点是:
YnV/M,U SMF在该载波
波长下的低色散;
#p
yim_ 支持高速、高带宽、低功耗、高增益、小型化、易于集成。
ZI ?W5ISdg 使用SOA作为单通道光放大器的缺点是:
PI5j"u UO 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)
+yt6(7V* 脉冲放大后的啁啾现象
wX1ig 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。
'4;6u]d)2 图一为整体光路。
Gk~l,wV> Sav`%0q?7a 图1.光路布局
;)!"Ty| 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)。
\Mi#{0f+q Zzd/K^gg 图2.全局参数设置
图3.高斯脉冲生成器参数设置
aw}+'(?8] 我们设定:
3/M.0}e 比特速率 B= 10 Gb/s → TB = 100 ps.
EH`0 序列长度 16 bits
qg,Nb 脉冲波长 λ= 1300 nm
@Z\2* 1y6 TFWHM = 20 ps —> To = 0.567 TFWHM =11.34 ps
X`20f1c6q> 输入峰值功率 21.7 mW
rPq<Xb\ 图4和图5显示了
光纤参数。
g{pQ4jKF rcbP$tvz 图4.光纤main参数设置
nJ3vi}` 图5.光纤色散参数设置
)wf\F6jN 我们将设定长度为50 km、损耗为0.4 dB/km的SMF。
QV,E#(\5 zJ& b|L 注:不考虑群延迟和三阶色散的影响。
P6?0r_Y 在每条光纤之后,信号用EDFA进行放大。因此,LA=50 km。满足条件LA<LD(见图6)。
+p/1x'J jv}=&d 图6.光纤非线性色散光纤参数设置
对于Kerr非线性系数
T'rjh"C&| #7z|mVzH 50 km SMF的线性损耗为20 dB。这是SOA所需的不饱和单程增益。为了获得这种增益,使用了以下参数(见图7和图8)。
@sf90&f 图7显示了SOA物理参数。这些放大器参数给出了不饱和单通道增益G0=30dB。
S6 }QFx )bWrd$X 图7.SOA的main参数设置
QdDtvJLf 图8.SOA物理参数设置
`B#Z;R 4'At.<]jL 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。
, Fytk34 Sr
y,@p) 图9.SOA放大脉冲
>,g5Hkmqr 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。
A_r<QYq0| 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:
0U&dq# 1.模式效应,这是SOA增益饱和特性的结果;
I5pp "*u 2.非线性串扰。