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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： g^idS:GtX5
SMF在该载波波长下的低色散； 5q<kt{06\
支持高速、高带宽、低功耗、高增益、小型化、易于集成。 Xk3Ufz]QN
使用SOA作为单通道光放大器的缺点是： @6E[K'5c1
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） ^ey\ c1 K
脉冲放大后的啁啾现象 Hq~ 2,#Ue
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。 0C7"*H0 R
图一为整体光路。 g/E;OcFaO
t!k 0n& P
[attachment=124513] 图1.光路布局 H\S,^)drJ?
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）。 iPIA&)x}
]Cj&C/(
[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 a Z'p:9e
我们设定： s^U^ n //
比特速率 B= 10 Gb/s → TB = 100 ps. 5u&jNU5m_
序列长度 16 bits T:-Uy&pBEN
脉冲波长 λ= 1300 nm lyV ]-w
TFWHM = 20 ps —> To = 0.567 TFWHM =11.34 ps s(dox; d
输入峰值功率 21.7 mW sqy5rug
图4和图5显示了光纤参数。 qUo(h bp
vw3W:T L
[attachment=124516] 图4.光纤main参数设置 `8Om*{xg
[attachment=124517] 图5.光纤色散参数设置 QhZ%<zN
我们将设定长度为50 km、损耗为0.4 dB/km的SMF。 <Z5prunov
[attachment=124518] vL><Y.kOEs
注：不考虑群延迟和三阶色散的影响。 QK72 F
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）。 YP6+o#==
/v8qT'$^
[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 N&n{R8=^"
[attachment=124520] 0QPipuP
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）。 C /E3NL8
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。
[W;14BD7
LP87X-qkjW
[attachment=124521] 图7.SOA的main参数设置 y0Tb/&xN
[attachment=124522] 图8.SOA物理参数设置 K+7xjFoDIR
{ sZrI5
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。 hOq1 "k L
h m"B kOA
[attachment=124523] 图9.SOA放大脉冲 j_{gk"2:d`
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。 |h'ugx1iY
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： OS!47Z /q
1.模式效应，这是SOA增益饱和特性的结果； > ):b AfI
2.非线性串扰。
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