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    [技术]OptiSystem应用:SOA线性放大器 [复制链接]

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    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2024-01-03
    使用SOA作为单通道光放大器的优点是: P9i9<pR  
    SMF在该载波波长下的低色散; /Np"J  
    支持高速、高带宽、低功耗、高增益、小型化、易于集成。 *DC Nu{6  
    使用SOA作为单通道光放大器的缺点是: O"qa&3t%  
    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) zg Y*|{4Sl  
    脉冲放大后的啁啾现象 [G[{l$Eit  
    课程演示了在由SMF和线性SOA组成的500km光链路上进行10 Gb/s传输时的模式效应。 @VC9gd O/  
    图一为整体光路。 8wpwJs&V  
    @EP{VV  
    图1.光路布局
    Ky9No"o  
    以下全局和脉冲参数用于实现10 Gb/s的传输(见图2和图3)。 CDwIq>0j  
    (zJ$oRq  
    图2.全局参数设置
    图3.高斯脉冲生成器参数设置
    {iIg 4PzrU  
    我们设定: aRO_,n9  
    比特速率      B= 10 Gb/s → TB = 100 ps. g1 Wtu*K3  
    序列长度      16 bits tct 5*.|  
    脉冲波长      λ= 1300 nm y)^CDe2xU  
    TFWHM = 20 ps    —> To = 0.567 TFWHM =11.34 ps 'x,GI\;?  
    输入峰值功率   21.7 mW oF b mz*  
    图4和图5显示了光纤参数。 l`FR.)2h  
    9Ajgfy>  
    图4.光纤main参数设置
    r< ?o}Qq  
    图5.光纤色散参数设置
    Y 6<0%  
    我们将设定长度为50 km、损耗为0.4 dB/km的SMF。 ^,Y~M_=  
    $, &g AU  
    注:不考虑群延迟和三阶色散的影响。 &pMlt7  
    在每条光纤之后,信号用EDFA进行放大。因此,LA=50 km。满足条件LA<LD(见图6)。 w] 5U  
    COan) <Ku  
    图6.光纤非线性色散光纤参数设置
    对于Kerr非线性系数 ~0[G/A$]  
    "Yfr"1RmO  
    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)。 ^tg6JB;s  
    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。 'tV"^KQHI  
    <7FP"YU  
    图7.SOA的main参数设置
    kJ#[UCqzM  
    图8.SOA物理参数设置
    }lC64;yo  
    K+ 7yUF8XP  
    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。 dW{o+9nw  
       HzG~I8o(d  
    图9.SOA放大脉冲
    !|Xl 8lV`  
    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。 LN~N Fjs  
    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: SD|4ybK>d  
    1.模式效应,这是SOA增益饱和特性的结果; =Y]'5cn{  
    2.非线性串扰。
     
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