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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： :XG~AR /
SMF在该载波波长下的低色散； JEMc _ngR!
支持高速、高带宽、低功耗、高增益、小型化、易于集成。 ,u)jZ7
使用SOA作为单通道光放大器的缺点是： $AE5n >ZD$
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） j0a=v}j3
脉冲放大后的啁啾现象 %b4tyX:N0
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。 J|%bRLX@>
图一为整体光路。 iemp%~UZ
: T7(sf*!*
[attachment=124513] 图1.光路布局 ; D/6e6
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）。 c:>&YGmhu
n \JI7A}
[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 kw]?/s`
我们设定： 83gWA>Odh
比特速率 B= 10 Gb/s → TB = 100 ps. 3JBXGT0gJ
序列长度 16 bits ar}-~~h 5
脉冲波长 λ= 1300 nm =y )K er
TFWHM = 20 ps —> To = 0.567 TFWHM =11.34 ps IOdxMzF`m
输入峰值功率 21.7 mW ,u PcQ
图4和图5显示了光纤参数。 vlE]RB
2{vAs
[attachment=124516] 图4.光纤main参数设置 *pv<ZF0>
[attachment=124517] 图5.光纤色散参数设置 y1Z>{SDiq
我们将设定长度为50 km、损耗为0.4 dB/km的SMF。 {+E]c:{
[attachment=124518] Ef 28
注：不考虑群延迟和三阶色散的影响。 IM/xBP
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）。 W ulyM cJ
3,6f}:CG
[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 9q_{_%G%
[attachment=124520] ^7YNM<_%@
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）。 /WE\0bf
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。 {ilz[LM8(
m|{^T/kIbQ
[attachment=124521] 图7.SOA的main参数设置 \U>&W
[attachment=124522] 图8.SOA物理参数设置 {tY1$} R
~"SQwE|
图9.显示了脉冲的初始模式，以及在SMF中传输200、350和500km后的相同脉冲模式，以及每隔50km用SOA进行周期性放大。 )E>yoUhN
QDJ
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[attachment=124523] 图9.SOA放大脉冲 2bG3&G
在该图中，我们可以看到模式效应，该模式效应导致第一组中的第一个脉冲之后的脉冲增益减小。关于我们的默认参数，即使对于与第一个脉冲相距约1nm的最后一个脉冲，载流子寿命也约为1.4ns。没有足够的时间让增益完全恢复。 =&$z
Nc4h
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： P~ =yT W
1.模式效应，这是SOA增益饱和特性的结果； /:(A9b-B
2.非线性串扰。
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