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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: F+Og8^! SMF在该载波波长下的低色散; )'(7E$d 支持高速、高带宽、低功耗、高增益、小型化、易于集成。 g"|QI=&_J 使用SOA作为单通道光放大器的缺点是: uJ,>Y#
? 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) >6 [{\uPK 脉冲放大后的啁啾现象 l)`bm/k]V 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。 O-6848iCX 图一为整体光路。 PgAC3%M6
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图1.光路布局 G8OLx+!0e 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)。 } pE<P;\]k )r-t$ L
图2.全局参数设置 图3.高斯脉冲生成器参数设置 \?&P|7N 我们设定: xlF$PpRNM 比特速率 B= 10 Gb/s → TB = 100 ps. z
cN1i^
序列长度 16 bits vMKmHq 脉冲波长 λ= 1300 nm ]+Yd#<j(u TFWHM = 20 ps —> To = 0.567 TFWHM =11.34 ps L%9DaK 输入峰值功率 21.7 mW =mYY8c Yl 图4和图5显示了光纤参数。 ! %r5 TYW$=p|
图4.光纤main参数设置 y/rmxQtP
图5.光纤色散参数设置 TTpK8cC 我们将设定长度为50 km、损耗为0.4 dB/km的SMF。 O=8:K'
FR_R"p 注:不考虑群延迟和三阶色散的影响。 _7?o/Q?F% 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)。 x3O$eKy\|5 m5r65=E
图6.光纤非线性色散光纤参数设置 对于Kerr非线性系数 i ]gF
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qQ[&FjTO` 50 km SMF的线性损耗为20 dB。这是SOA所需的不饱和单程增益。为了获得这种增益,使用了以下参数(见图7和图8)。 x|n2,3% 图7显示了SOA物理参数。这些放大器参数给出了不饱和单通道增益G0=30dB。 w;}pebL: ,TaaX I
图7.SOA的main参数设置 Qy`{y?T2
图8.SOA物理参数设置 #>C.61Fx d:} aFP[ 图9.显示了脉冲的初始模式,以及在SMF中传输200、350和500km后的相同脉冲模式,以及每隔50km用SOA进行周期性放大。 \Fj$^I>C :Lqz`
图9.SOA放大脉冲 bIt%KG{PY6 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。 q:@$$}FjL 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: W&dYH 4O 1.模式效应,这是SOA增益饱和特性的结果; szN`"Yi){ 2.非线性串扰。 dQLR%i#P8
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