使用SOA作为单通道光放大器的优点是:
.iG&Lw\, SMF在该载波
波长下的低色散;
e}hmS 1>H 支持高速、高带宽、低功耗、高增益、小型化、易于集成。
K/L;8a 使用SOA作为单通道光放大器的缺点是:
Y}s@WJ 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)
*/^QH@ P 脉冲放大后的啁啾现象
bQ'8SCe 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。
cxIk<&i~( 图一为整体光路。
:9|\Z|S(I rHjq1-t 图1.光路布局
:Dt~e| 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)。
g[H',)A) 3]RyTQ 图2.全局参数设置
图3.高斯脉冲生成器参数设置
as*4UT3 我们设定:
s{0aBeq 比特速率 B= 10 Gb/s → TB = 100 ps.
IQZ#-)[T" 序列长度 16 bits
,<-G<${ 脉冲波长 λ= 1300 nm
3"N)xO- TFWHM = 20 ps —> To = 0.567 TFWHM =11.34 ps
_ :Ag?2 输入峰值功率 21.7 mW
<-'$~G j 图4和图5显示了
光纤参数。
U;N:j8 !|ak^GE:(% 图4.光纤main参数设置
nKa$1RMO 图5.光纤色散参数设置
+N`ua 我们将设定长度为50 km、损耗为0.4 dB/km的SMF。
ziPR>iz-
qz?mh4Oh 注:不考虑群延迟和三阶色散的影响。
-m
*Sq 在每条光纤之后,信号用EDFA进行放大。因此,LA=50 km。满足条件LA<LD(见图6)。
AN!s{7V3 7%f&M>/ 图6.光纤非线性色散光纤参数设置
对于Kerr非线性系数
^XbU~3(
yAL[[ 50 km SMF的线性损耗为20 dB。这是SOA所需的不饱和单程增益。为了获得这种增益,使用了以下参数(见图7和图8)。
'k;rH!R 图7显示了SOA物理参数。这些放大器参数给出了不饱和单通道增益G0=30dB。
1W7%1FA BTgG4F/) 图7.SOA的main参数设置
`F<jLU^3 图8.SOA物理参数设置
hj'(*ND7z
HY)-/ 图9.显示了脉冲的初始模式,以及在SMF中传输200、350和500km后的相同脉冲模式,以及每隔50km用SOA进行周期性放大。
;X*cCb`h ~t9tnLc$ 图9.SOA放大脉冲
*na?n2Yzt 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。
<sK4#!K 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:
q9Y9w( 1.模式效应,这是SOA增益饱和特性的结果;
[
ol9|sdu 2.非线性串扰。