使用SOA作为单通道光放大器的优点是:
Q;{D8 #! SMF在该载波
波长下的低色散;
iT)2 ?I6! 支持高速、高带宽、低功耗、高增益、小型化、易于集成。
=[v2 使用SOA作为单通道光放大器的缺点是:
!nZI? z ; 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)
/zDSlj<c 脉冲放大后的啁啾现象
38zR\@'j]4 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。
/It.>1~2@ 图一为整体光路。
Bh.6:9{ =6L:Ix 图1.光路布局
kM6
EZ`mj 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)。
XPR:_ +c~O0U1 图2.全局参数设置
图3.高斯脉冲生成器参数设置
2-
|j 我们设定:
3P=Eb!qtdD 比特速率 B= 10 Gb/s → TB = 100 ps.
4#'^\5 序列长度 16 bits
Ugee?;]lu 脉冲波长 λ= 1300 nm
g&5pfrC [ TFWHM = 20 ps —> To = 0.567 TFWHM =11.34 ps
4Tbi%vF{ 输入峰值功率 21.7 mW
oeRYyJ 图4和图5显示了
光纤参数。
2={K-s20 oPC IlH 图4.光纤main参数设置
PgGrk5; 图5.光纤色散参数设置
)BM WC
k 我们将设定长度为50 km、损耗为0.4 dB/km的SMF。
?U2g8D nFY >cU*D: 注:不考虑群延迟和三阶色散的影响。
cZ7F1H~ 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)。
2#Q"@ 3n=O8Fp 图6.光纤非线性色散光纤参数设置
对于Kerr非线性系数
Hme@9(zD. `Q!FMv6Y^ 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)。
}f0^9( 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。
-*-zU#2| @)!1#^(}% 图7.SOA的main参数设置
&*?!*+!,i 图8.SOA物理参数设置
z;z'`A gIf+.^/m1 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。
[{d[f| ~[bMfkc3 图9.SOA放大脉冲
*+1"S ]YF 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。
*T}dv)8 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:
lk *QV 1.模式效应,这是SOA增益饱和特性的结果;
Ltq*Vcl\ 2.非线性串扰。