使用SOA作为单通道光放大器的优点是： SMF在该载波波长下的低色散； 支持高速、高带宽、低功耗、高增益、小型化、易于集成。 使用SOA作为单通道光放大器的缺点是： 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） 脉冲放大后的啁啾现象 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。 图一为整体光路。 ![]()
图1.光路布局 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）。 ![]()
图2.全局参数设置 ![]()
图3.高斯脉冲生成器参数设置 我们设定： 比特速率 B= 10 Gb/s → TB = 100 ps. 序列长度 16 bits 脉冲波长 λ= 1300 nm TFWHM = 20 ps —> To = 0.567 TFWHM =11.34 ps 输入峰值功率 21.7 mW 图4和图5显示了光纤参数。 ![]()
图4.光纤main参数设置 ![]()
图5.光纤色散参数设置 我们将设定长度为50 km、损耗为0.4 dB/km的SMF。 ![]()
注：不考虑群延迟和三阶色散的影响。 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）。 ![]()
图6.光纤非线性色散光纤参数设置 对于Kerr非线性系数 ![]()
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）。 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。 ![]()
图7.SOA的main参数设置 ![]()
图8.SOA物理参数设置
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。 ![]()
图9.SOA放大脉冲 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。 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： 1.模式效应，这是SOA增益饱和特性的结果； 2.非线性串扰。 | 