使用SOA作为单通道光放大器的优点是:
@6N$!Q? SMF在该载波
波长下的低色散;
?Thh7#7LM 支持高速、高带宽、低功耗、高增益、小型化、易于集成。
;MH<T6b 使用SOA作为单通道光放大器的缺点是:
drr n&y 增益饱和效应,导致模式中
脉冲的不相等放大(称为模式效应)
EqV]/0-\ 脉冲放大后的啁啾现象
(rM-~h6g 本
课程演示了在由SMF和线性SOA组成的500km光链路上进行10 Gb/s传输时的模式效应。
Q,.[y"m9Y. 图一为整体光路。
Sl?@c/Ng 图1.光路布局
2tq~NA\#t <ETR6r 以下全局和脉冲
参数用于实现10 Gb/s的传输(见图2和图3)。
GjmPpKIu\ 图2.全局参数设置
图3.高斯脉冲生成器参数设置
,1}c% C*,Q U;l!.mze 我们设定:
;ORT#7CU 比特速率 B= 10 Gb/s → TB = 100 ps.
/i${ [1 序列长度 16 bits
NZ}DbA+g;| 脉冲波长 λ= 1300 nm
e95x,|.-_ TFWHM = 20 ps —> To = 0.567 TFWHM =11.34 ps
xMdbS4 &! 输入峰值功率 21.7 mW
8N8N)#A[ 图4和图5显示了
光纤参数。
;U02VguC 图4.光纤main参数设置
am$-1+iX 图5.光纤色散参数设置
'k?%39 Vh WF(* 我们将设定长度为50 km、损耗为0.4 dB/km的SMF。
)9.i'{{ 0
mkR1iY 注:不考虑群延迟和三阶色散的影响。
&g{b5x{iD 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)。
-t<8)9q( 图6.光纤非线性色散光纤参数设置
zPC&p{S> 对于Kerr非线性系数
"`aNNIG&
f^tCD'Vmi 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)。
~(BvIzzD 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。
z2Pnni7Ys 图7.SOA的main参数设置
UJqDZIvC 图8.SOA物理参数设置
9q##) M7\; Y @435K'! 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。
&m>yY{be 图9.SOA放大脉冲
Eagl7'x Ux<2!vh 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。
F|eKt/>e 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:
;oKN 8vI#7 1.模式效应,这是SOA增益饱和特性的结果;
?f\;z<e| 2.非线性串扰。