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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: I49l2> SMF在该载波波长下的低色散; }
ndvV~*1 支持高速、高带宽、低功耗、高增益、小型化、易于集成。 YD46Z~$ 使用SOA作为单通道光放大器的缺点是: cbCE
$ 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) 207 O["Y 脉冲放大后的啁啾现象 bq3fiT9 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。 (Ef2
w[' 图一为整体光路。 R g0
XW6 s>@#9psm
图1.光路布局 )yNw2+ ~5 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]#,R|)d %rDmW?T
图2.全局参数设置 图3.高斯脉冲生成器参数设置 sb|3|J6= 我们设定: >!Ap/{2 比特速率 B= 10 Gb/s → TB = 100 ps. {nPkb5xbW 序列长度 16 bits RUk<=!U 脉冲波长 λ= 1300 nm `@$"L/AJ
TFWHM = 20 ps —> To = 0.567 TFWHM =11.34 ps Z0"& 输入峰值功率 21.7 mW $}^\=p}X 图4和图5显示了光纤参数。 F7Dc!JNa a\&(Ua
图4.光纤main参数设置 RZd4(7H=q
图5.光纤色散参数设置 YR|(;B 我们将设定长度为50 km、损耗为0.4 dB/km的SMF。 t}XB|h
o7Cnyy#: 注:不考虑群延迟和三阶色散的影响。 pcuMGo-# 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)。 ci,o8 [Y fmnRUN=
图6.光纤非线性色散光纤参数设置 对于Kerr非线性系数 t ?9;cS4
)7I.N]= 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)。 TDl!qp @ 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。 D]pK=247 jA-5X?!In
图7.SOA的main参数设置 Q"OV>kl k
图8.SOA物理参数设置 )iEa2uJ T6R7,Vt'v 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。 wWJQ~i? m0I #
图9.SOA放大脉冲
1o|0x\ q 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。 jMf 7J 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: !bZhj3. 1.模式效应,这是SOA增益饱和特性的结果; N&I8nZ9 2.非线性串扰。 \3Q:K|
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