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infotek 2024-01-03 08:01

OptiSystem应用:SOA线性放大器

使用SOA作为单通道光放大器的优点是: x[@3;_'K  
SMF在该载波波长下的低色散; <=2*UD |  
支持高速、高带宽、低功耗、高增益、小型化、易于集成。 cYn}we}7  
使用SOA作为单通道光放大器的缺点是: Wv/5#_  
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)  y] r~v  
脉冲放大后的啁啾现象  jy|xDQ  
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。 `a-T95IFy  
图一为整体光路。 G.ARu-2's  
lc(iy:z@  
[attachment=124513]
图1.光路布局
"8TMAF|i4  
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)。 ly5L-=Xb  
ZoReyY2  
[attachment=124514]
图2.全局参数设置
[attachment=124515]
图3.高斯脉冲生成器参数设置
*G|]5  
我们设定: N^`Efpvg  
比特速率      B= 10 Gb/s → TB = 100 ps. /j\TmcnU^  
序列长度      16 bits VOOThdR  
脉冲波长      λ= 1300 nm OWfj<#}t+  
TFWHM = 20 ps    —> To = 0.567 TFWHM =11.34 ps DOU?e9I2  
输入峰值功率   21.7 mW 8_$2aqr  
图4和图5显示了光纤参数。 YVp0}m  
!@1!ld  
[attachment=124516]
图4.光纤main参数设置
ew['9  
[attachment=124517]
图5.光纤色散参数设置
I T2sS6&R  
我们将设定长度为50 km、损耗为0.4 dB/km的SMF。 nW*Oo|p~=  
[attachment=124518] _u5U> w  
注:不考虑群延迟和三阶色散的影响。 dg8\(G  
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)。 'E8Qi'g  
I;Y`rGj  
[attachment=124519]
图6.光纤非线性色散光纤参数设置
对于Kerr非线性系数 b#j5fEY  
[attachment=124520] N |L5Ru  
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)。 yvwcXNXR@  
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。 L<]P K4  
{moNtzE;  
[attachment=124521]
图7.SOA的main参数设置
D+PUi!  
[attachment=124522]
图8.SOA物理参数设置
ZWEzL$VWi  
,Gx=e!-N5  
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。 YZ P  
   *j:5  
[attachment=124523]
图9.SOA放大脉冲
aV, J_Q6r  
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。 zz*[JIe  
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: lB@K;E@r8  
1.模式效应,这是SOA增益饱和特性的结果; 9DKB+K.1  
2.非线性串扰。
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