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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: ~}p k^FA SMF在该载波波长下的低色散; Am3j:|>* 支持高速、高带宽、低功耗、高增益、小型化、易于集成。 h*KDZ+{) 使用SOA作为单通道光放大器的缺点是: + W1l9n* 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) B!`.,3 脉冲放大后的啁啾现象 @G#`uoD 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。 / QL<>g 图一为整体光路。 #p;<X|Hc}8 MY\mo,#
图1.光路布局 Xo(W\Pes 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)。 $l.8 }Gb^%1%M
图2.全局参数设置 图3.高斯脉冲生成器参数设置 ,1|=_M31 我们设定: wp8-(E^ 比特速率 B= 10 Gb/s → TB = 100 ps. X`v6gv5qj 序列长度 16 bits &q4~WRnzJk 脉冲波长 λ= 1300 nm ?5Z-w TFWHM = 20 ps —> To = 0.567 TFWHM =11.34 ps l0yflFGr 输入峰值功率 21.7 mW X_JC1 图4和图5显示了光纤参数。 7 v3%dCvf ML$#&Z@
*7
图4.光纤main参数设置 ^cW{%R>XY
图5.光纤色散参数设置 /;Cx|\ 我们将设定长度为50 km、损耗为0.4 dB/km的SMF。 Z$Ps_Ik
wU]8hkl? 注:不考虑群延迟和三阶色散的影响。 *WzPxQ_ 在每条光纤之后,信号用EDFA进行放大。因此,LA=50 km。满足条件LA<LD(见图6)。 Y8s-cc( j;Lp@~M
图6.光纤非线性色散光纤参数设置 对于Kerr非线性系数 *x#5S.i1
%^I 7= 50 km SMF的线性损耗为20 dB。这是SOA所需的不饱和单程增益。为了获得这种增益,使用了以下参数(见图7和图8)。 #/`MYh=!W 图7显示了SOA物理参数。这些放大器参数给出了不饱和单通道增益G0=30dB。 RM2feWm gi@&Mr)fS
图7.SOA的main参数设置 hI<$lEB
图8.SOA物理参数设置 b[n6L5P5m2 3PzF^ 8KJ 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。 k
;vOPcw w+%p4VkA<r
图9.SOA放大脉冲 z} VCiS0 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。 Oh`Pf;.z% 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: s5d[sx 1.模式效应,这是SOA增益饱和特性的结果; I[ZWOi\-
; 2.非线性串扰。 lg (>n&
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