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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: >oq\`E  
SMF在该载波波长下的低色散; .>;??BG}  
支持高速、高带宽、低功耗、高增益、小型化、易于集成。 #@ HlnF}T  
使用SOA作为单通道光放大器的缺点是: q0%QMut%  
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) MMrN#&r  
脉冲放大后的啁啾现象 ).jQ+XE'>  
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。 #L!`n )J"  
图一为整体光路。 ,K}"o~z  
A v>v\ :.>  
[attachment=124513]
图1.光路布局
FFZ?-sE  
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)。 n#"G)+h3#  
SVVEb6&  
[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
 Me z&@{  
我们设定: xT&/xZLT  
比特速率      B= 10 Gb/s → TB = 100 ps. Sm {Sq  
序列长度      16 bits 40=u/\/K  
脉冲波长      λ= 1300 nm pSQX  
TFWHM = 20 ps    —> To = 0.567 TFWHM =11.34 ps ,1 H|{<  
输入峰值功率   21.7 mW wq.'8Y~BE  
图4和图5显示了光纤参数。 ^(  
1^]IuPxq  
[attachment=124516]
图4.光纤main参数设置
Y!]a*==  
[attachment=124517]
图5.光纤色散参数设置
lGahwn:  
我们将设定长度为50 km、损耗为0.4 dB/km的SMF。 j9c:SP5  
[attachment=124518] F}mt *UcMG  
注:不考虑群延迟和三阶色散的影响。 =g6~2p=H  
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)。 !lg_zAV  
6miXaAA8  
[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 N68]r 3/K  
[attachment=124520] n'vdA !R  
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)。 Z~(X[Zl :  
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。 1Bs  t|  
!_+FuF"@  
[attachment=124521]
图7.SOA的main参数设置
GNHXtu6  
[attachment=124522]
图8.SOA物理参数设置
xC + >R1)  
a'HHUii=  
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。 )/!HI0TU  
   HrLws95'  
[attachment=124523]
图9.SOA放大脉冲
Q& d;UVp  
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(5n$go6  
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: !b0A %1W;  
1.模式效应,这是SOA增益饱和特性的结果; 9`qw,X&AK_  
2.非线性串扰。
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