[Optiwave] OptiSystem應用:SOA波長變換器(XGM)

本案例演示了SOA作為使用交叉增益飽和效應(XGM)的波長變換器的應用。

波長為λ1的光信號與需要轉換為波長為λ2的連續光信號同時輸入SOA,SOA對λ1光功率存在增益飽和特性,結果使得輸入光信號所攜帶信息轉換到λ2上,通過濾波器取出λ2光信號,即可實現從λ1到λ2的全光波長轉換。輸入信號和CW信號可以被雙向或反向地發射到SOA中。這里考慮了一種傳播方案。

為了實現這一想法,強度調制的輸入信號和CW信號被多路復用,然后被發射到SOA中,如圖1所示。

[Optiwave] OptiSystem應用:SOA波長變換器(XGM)的圖1

圖1.光路布局

要演示10 Gb/s的轉換,需要以下全局參數(見圖2)。

[Optiwave] OptiSystem應用:SOA波長變換器(XGM)的圖2

圖2.全局參數設置

強度調制的輸入信號和CW信號具有1550和1540nm的載波波長和0.316mW和0.158mW的功率(沒有線寬、初始相位和極化)。在WDM復用器2×1的幫助下對信號進行復用,輸入SOA中。

圖3所示為高斯脈沖生成器參數設置:

[Optiwave] OptiSystem應用:SOA波長變換器(XGM)的圖3

圖3.高斯脈沖生成器參數設置

圖4顯示了強度調制信號的形狀和頻譜。:

[Optiwave] OptiSystem應用:SOA波長變換器(XGM)的圖4

圖4.脈沖形狀和頻譜

圖5顯示了多路復用器參數和通道。

[Optiwave] OptiSystem應用:SOA波長變換器(XGM)的圖5

a)主要參數

[Optiwave] OptiSystem應用:SOA波長變換器(XGM)的圖6

b)通道

圖5.WDM復用器設置

圖6顯示了多路復用后信號的形狀。

[Optiwave] OptiSystem應用:SOA波長變換器(XGM)的圖7

圖6.WDM復用后的波形

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。

[Optiwave] OptiSystem應用:SOA波長變換器(XGM)的圖8

圖7.SOA物理參數

圖8顯示了放大信號。

[Optiwave] OptiSystem應用:SOA波長變換器(XGM)的圖9

圖8.SOA放大信號

經過多路分解器的放大信號,其特性類似于多路復用器。圖9顯示了多路分解器后λ=1550 nm處的信號形狀和頻譜。

[Optiwave] OptiSystem應用:SOA波長變換器(XGM)的圖10

圖9.1550信道信號形狀和頻譜

圖10顯示了多路分解器后λ=1540 nm處的信號形狀和頻譜。

[Optiwave] OptiSystem應用:SOA波長變換器(XGM)的圖11

圖10.1540信道信號形狀和頻譜

可以清楚地看到信號的反轉。

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