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2026-02-24 08:03 |
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: see'!CjVo2 SMF在该载波波长下的低色散; zmrX%!CW 支持高速、高带宽、低功耗、高增益、小型化、易于集成。 xLGTnMYd 使用SOA作为单通道光放大器的缺点是: ul]m>W 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) r;5 AY 脉冲放大后的啁啾现象 r&LCoe'\{i 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。 A=@V LU4% 图一为整体光路。 *(_ON$+3 图1.光路布局 7ZR0M&pX bN<O<x1j 以下全局和脉冲参数用于实现10 Gb/s的传输(见图2和图3)。 n^I|}u\ 图2.全局参数设置 图3.高斯脉冲生成器参数设置 o9(#KC?3 '<U[;H9\ 我们设定: 123-i,epg 比特速率 B= 10 Gb/s → TB = 100 ps. LT
y@6* 序列长度 16 bits Y
}g6IK} 脉冲波长 λ= 1300 nm eN7yjd'Y6 TFWHM = 20 ps —> To = 0.567 TFWHM =11.34 ps +LU ). 输入峰值功率 21.7 mW 07E".T%Ts 图4和图5显示了光纤参数。 \t7zMp 图4.光纤main参数设置 TO;]9`~;Mu 图5.光纤色散参数设置 YpbdScz <jg
wdbT"6 我们将设定长度为50 km、损耗为0.4 dB/km的SMF。 hKH
Q!`&v
:5qqu{GL 注:不考虑群延迟和三阶色散的影响。 9EY_R&Yq% 在每条光纤之后,信号用EDFA进行放大。因此,LA=50 km。满足条件LA<LD(见图6)。 )l/C_WEK 图6.光纤非线性色散光纤参数设置 WA)lk>(+ 对于Kerr非线性系数 x,@O:e
:EmMia-)J 50 km SMF的线性损耗为20 dB。这是SOA所需的不饱和单程增益。为了获得这种增益,使用了以下参数(见图7和图8)。
4pOc` 图7显示了SOA物理参数。这些放大器参数给出了不饱和单通道增益G0=30dB。 1tK6lrhj 图7.SOA的main参数设置 Zzzi\5&gU 图8.SOA物理参数设置 +k"8e?/e. I "+|cFq. n ;$}pg~ 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。 S@rsQ@PA 图9.SOA放大脉冲 G5Dji_ | -a#AE|` 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。 #)c;i<Q3S 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: Et[QcB3 1.模式效应,这是SOA增益饱和特性的结果; e?'k[ES^ 2.非线性串扰。
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