使用SOA作为单通道光放大器的优点是:
[^rT: %Z SMF在该载波
波长下的低色散;
Q.3oDq 支持高速、高带宽、低功耗、高增益、小型化、易于集成。
cs'ylGH 使用SOA作为单通道光放大器的缺点是:
D(EY"s37 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)
S7{L-"D=y 脉冲放大后的啁啾现象
qb^jcy 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。
85>WK+= 图一为整体光路。
(zW;&A 8<,b5 图1.光路布局
koiQJdK 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)。
@8IYJ{= (AHZmi
V 图2.全局参数设置
图3.高斯脉冲生成器参数设置
e(;1XqLM 我们设定:
h/I'9&J>* 比特速率 B= 10 Gb/s → TB = 100 ps.
c6IFt4)g 序列长度 16 bits
D}n&`^1X+ 脉冲波长 λ= 1300 nm
u/`jb2eEU: TFWHM = 20 ps —> To = 0.567 TFWHM =11.34 ps
c$X0C&m 输入峰值功率 21.7 mW
mcbr3P 图4和图5显示了
光纤参数。
m!{}Y]FZn ls5s}X 图4.光纤main参数设置
AJ0qq 图5.光纤色散参数设置
Oeua<,]Z~ 我们将设定长度为50 km、损耗为0.4 dB/km的SMF。
oSmv
(O Z3:M%)e_u$ 注:不考虑群延迟和三阶色散的影响。
ya!RiHj 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)。
h8IjTd]z{$ d>ltL`xn 图6.光纤非线性色散光纤参数设置
对于Kerr非线性系数
?{bF3Mz= kbqG) 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)。
e-$U .cx 图7显示了SOA物理参数。这些放大器参数给出了不饱和单通道增益G0=30dB。
ye -o'%{ PQla- 图7.SOA的main参数设置
P3w]PG@ 图8.SOA物理参数设置
A=Au>"nAA Gp=X1 F 图9.显示了脉冲的初始模式,以及在SMF中传输200、350和500km后的相同脉冲模式,以及每隔50km用SOA进行周期性放大。
]dZ8]I<$C ;aZ$qgN*Y 图9.SOA放大脉冲
s%tPGjMq 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。
E0K'|* 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:
}*WNrS">S 1.模式效应,这是SOA增益饱和特性的结果;
;>*l?m-S@n 2.非线性串扰。