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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: C/grrw SMF在该载波波长下的低色散; Au\=ypK 支持高速、高带宽、低功耗、高增益、小型化、易于集成。 tPMgZ 使用SOA作为单通道光放大器的缺点是: 1{Sx V 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) \Ho#[k=y*/ 脉冲放大后的啁啾现象 cqU$gKT 本课程演示了在由SMF和线性SOA组成的500km光链路上进行10 Gb/s传输时的模式效应。 }&'yt97+ 图一为整体光路。 t 's5~ J}93u(T5
图1.光路布局 \f<thd*bC 以下全局和脉冲参数用于实现10 Gb/s的传输(见图2和图3)。 u8$~N$L NR@SDW
图2.全局参数设置 图3.高斯脉冲生成器参数设置 .5$V7t.t$\ 我们设定: iIC9rso"Q1 比特速率 B= 10 Gb/s → TB = 100 ps. a'L7y% 序列长度 16 bits C$EFh4 脉冲波长 λ= 1300 nm Qcy+ {j] TFWHM = 20 ps —> To = 0.567 TFWHM =11.34 ps _3-,3ia 输入峰值功率 21.7 mW rUJSzLy 图4和图5显示了光纤参数。 +O%a:d% L2Q p6A6S
图4.光纤main参数设置 NJz*N%VWD
图5.光纤色散参数设置 %.r5E2' 我们将设定长度为50 km、损耗为0.4 dB/km的SMF。 SJY"]7
Zzzi\5&gU 注:不考虑群延迟和三阶色散的影响。 9/^Bj 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)。 K<fq=:I3 v\L Ip
图6.光纤非线性色散光纤参数设置 对于Kerr非线性系数 .bl/At3A
c~u
F 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)。 +[go7A$5 图7显示了SOA物理参数。这些放大器参数给出了不饱和单通道增益G0=30dB。 <\#
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图7.SOA的main参数设置 1\9BO:<K
图8.SOA物理参数设置 *1 eTf & m ";D 图9.显示了脉冲的初始模式,以及在SMF中传输200、350和500km后的相同脉冲模式,以及每隔50km用SOA进行周期性放大。 >0G}, S ?}>B4Z)
图9.SOA放大脉冲 A_$Mt~qKi^ 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。 0.,&B5) 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: ^a0-5 1.模式效应,这是SOA增益饱和特性的结果; -
G2M;]Cn 2.非线性串扰。 d3q/mg 5a
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