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2025-01-07 07:54 |
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: $uVHSH5l SMF在该载波波长下的低色散; meO:@Z0 支持高速、高带宽、低功耗、高增益、小型化、易于集成。 VuZuS6~#J 使用SOA作为单通道光放大器的缺点是: `+:`_4 增益饱和效应,导致模式中脉冲的不相等放大(称为模式效应) 3;]H1
1 脉冲放大后的啁啾现象 #.)0xfGW)n 本课程演示了在由SMF和线性SOA组成的500km光链路上进行10 Gb/s传输时的模式效应。 je=a/Y=%U{ 图一为整体光路。 c 3)jccWTc /t$d\b17pX
图1.光路布局 .p"
xVfi6 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)。 HY:o+ciH' w+u3*/Zf
图2.全局参数设置 图3.高斯脉冲生成器参数设置 \\;jw[P0 我们设定: j{+.tIzpq[ 比特速率 B= 10 Gb/s → TB = 100 ps. 1^JS Dd 序列长度 16 bits .Vvx,>>D 脉冲波长 λ= 1300 nm =MDysb&: TFWHM = 20 ps —> To = 0.567 TFWHM =11.34 ps d|Lj~x| 输入峰值功率 21.7 mW $5%SNzzl 图4和图5显示了光纤参数。 G3AesTT| .Rs^YZ F
图4.光纤main参数设置 ?J>
图5.光纤色散参数设置 60?%<oJ oH 我们将设定长度为50 km、损耗为0.4 dB/km的SMF。 Si;H0uP O
+Q"4Migbe@ 注:不考虑群延迟和三阶色散的影响。 5MJS
~( 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)。
n<R?ffy lZKi'vg7
图6.光纤非线性色散光纤参数设置 对于Kerr非线性系数 $c(nF01
wgGl[_) 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)。 ":QZy8f9% 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。 vy:Z /1q |[b{)s?x
图7.SOA的main参数设置 5vnrA'BhBU
图8.SOA物理参数设置 <bEbweQrgm ^v7gIC 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。 RPL:- )oPBa
图9.SOA放大脉冲 hf&9uHN%7m 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。 ml
}{|Yz 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: SSMHoJGm 1.模式效应,这是SOA增益饱和特性的结果; oE]QF.n# 2.非线性串扰。 p>8D;#HmL
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