使用SOA作為單通道光放大器的優點是：
SMF在該載波波長下的低色散；
支持高速、高帶寬、低功耗、高增益、小型化、易于集成。
使用SOA作為單通道光放大器的缺點是：
增益飽和效應，導致模式中脈沖的不相等放大（稱為模式效應）
脈沖放大后的啁啾現象
本課程演示了在由SMF和線性SOA組成的500km光鏈路上進行10 Gb/s傳輸時的模式效應。
圖一為整體光路。
圖1.光路布局
以下全局和脈沖參數用于實現10 Gb/s的傳輸（見圖2和圖3）。
圖2.全局參數設置
圖3.高斯脈沖生成器參數設置
我們設定：
比特速率 B= 10 Gb/s → TB = 100 ps.
序列長度 16 bits
脈沖波長 λ= 1300 nm
TFWHM = 20 ps —> To = 0.567 TFWHM =11.34 ps
輸入峰值功率 21.7 mW
圖4和圖5顯示了光纖參數。
圖4.光纖main參數設置
圖5.光纖色散參數設置
我們將設定長度為50 km、損耗為0.4 dB/km的SMF。
注：不考慮群延遲和三階色散的影響。
在每條光纖之后，信號用EDFA進行放大。因此，LA=50 km。滿足條件LA＜LD（見圖6）。
圖6.光纖非線性色散光纖參數設置
對于Kerr非線性系數
50 km SMF的線性損耗為20 dB。這是SOA所需的不飽和單程增益。為了獲得這種增益，使用了以下參數（見圖7和圖8）。
圖7顯示了SOA物理參數。這些放大器參數給出了不飽和單通道增益G0=30dB。
圖7.SOA的main參數設置
圖8.SOA物理參數設置
圖9.顯示了脈沖的初始模式，以及在SMF中傳輸200、350和500km后的相同脈沖模式，以及每隔50km用SOA進行周期性放大。
圖9.SOA放大脈沖
在該圖中，我們可以看到模式效應，該模式效應導致第一組中的第一個脈沖之后的脈沖增益減小。關于我們的默認參數，即使對于與第一個脈沖相距約1nm的最后一個脈沖，載流子壽命也約為1.4ns。沒有足夠的時間讓增益完全恢復。
本課程演示了與使用SOA作為線性放大器相關的兩個基本問題：
1.模式效應，這是SOA增益飽和特性的結果；
2.非線性串擾。
|
