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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: av8B-GQI*# SMF在该载波波长下的低色散; >UTBO|95y
支持高速、高带宽、低功耗、高增益、小型化、易于集成。 Wq D4YGN 使用SOA作为单通道光放大器的缺点是: HTv2# 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) \_VA50 脉冲放大后的啁啾现象 `!3SF|x& 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。 aB2FC$z 图一为整体光路。 jE.N ev/ 图1.光路布局 ;LKkbT
5 ONB{_X? 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)。 Fo (fWvz 图2.全局参数设置 图3.高斯脉冲生成器参数设置 *k7+/bU~~ >;aWz%- 我们设定: P-9)38`5 比特速率 B= 10 Gb/s → TB = 100 ps. HYD'.uj 序列长度 16 bits fZGX}T<)p- 脉冲波长 λ= 1300 nm ,a{P4Bq TFWHM = 20 ps —> To = 0.567 TFWHM =11.34 ps <[a=ceL]| 输入峰值功率 21.7 mW '2A)}uR 图4和图5显示了光纤参数。 -lr
vKrt7 图4.光纤main参数设置 z}77Eh< 图5.光纤色散参数设置 U|H=Y"pL b"<liGh"n- 我们将设定长度为50 km、损耗为0.4 dB/km的SMF。 TM__I\+Q
6fE7W>la 注:不考虑群延迟和三阶色散的影响。 58}U^IW 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)。 XFVE>/H 图6.光纤非线性色散光纤参数设置 p}}R-D&K 对于Kerr非线性系数 yM6pd U]i
B{n,t}z 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)。 TNT4<5Ol6 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。 V@.Ior}w 图7.SOA的main参数设置 gMi0FO' 图8.SOA物理参数设置 ch*8B(: ;>%r9pz ~ h"B+hu 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。 RN1y^` 图9.SOA放大脉冲 W<h)HhyG hk;5w{t}} 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。 f=+mIZ 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: ;}I:\P 1.模式效应,这是SOA增益饱和特性的结果; '&P%C" 5 2.非线性串扰。
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