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infotek 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: '|@?R|i0  
SMF在该载波波长下的低色散; ;3Z6K5z*f  
支持高速、高带宽、低功耗、高增益、小型化、易于集成。 !dGSZ|YZ  
使用SOA作为单通道光放大器的缺点是: =H;F{J "  
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) # TPS?+(  
脉冲放大后的啁啾现象 ,_z"3B)]  
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。 T.pc3+B8N  
图一为整体光路。 <3!Q Xc  
AYGe`{  
图1.光路布局
4~~G i`XE  
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)。 T,/:5L9  
kV:T2}]|H  
图2.全局参数设置
图3.高斯脉冲生成器参数设置
U o[\1)  
我们设定: tA{h x -  
比特速率      B= 10 Gb/s → TB = 100 ps. F}c}I8Ao  
序列长度      16 bits 'f-8P  
脉冲波长      λ= 1300 nm ;|pw;-  
TFWHM = 20 ps    —> To = 0.567 TFWHM =11.34 ps u{5+hZ  
输入峰值功率   21.7 mW qyL!>kZr@  
图4和图5显示了光纤参数。 Y(B3M=j  
v@Qfx V2  
图4.光纤main参数设置
V,&A? Y  
图5.光纤色散参数设置
GD0Q`gWNe  
我们将设定长度为50 km、损耗为0.4 dB/km的SMF。 +d=w%r)  
PnZY%+[I  
注:不考虑群延迟和三阶色散的影响。 8c%_R23  
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)。 5+[ 3@  
d-`z1'  
图6.光纤非线性色散光纤参数设置
对于Kerr非线性系数 ne 8rF.D  
N2 .Ym;^  
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)。 i,!tu  
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。 Y|cj&<o  
65U&P5W  
图7.SOA的main参数设置
B{!*OC{l  
图8.SOA物理参数设置
Z $Fm73  
-+y3~^EYm,  
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。 3|PV.  
   GTke<R  
图9.SOA放大脉冲
cs?IzIQ  
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。 (?1/\r  
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: 9k;%R5(  
1.模式效应,这是SOA增益饱和特性的结果; =0mn6b9-=  
2.非线性串扰。 o^W.53yX  
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