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光的光谱响应EDFA长途光通信

Lekshmi.S.R1,Sindhu.N2
  1. 打开学者,政府,工程学院,Wayanad,喀拉拉邦,印度
  2. 助理教授,政府,工程学院,巴顿山,喀拉拉邦,印度
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文摘

消除缺陷的中继器、光学放大器用于WDM系统如今,放大整个WDM信号直接在光学领域本身。然而,所面临的严重问题之一,一个WDM系统四波混合(光)。来是一个非线性的现象,发生在两个或两个以上的不同波长的光发射成纤维。本文的比较不同的光放大器配置完成,光谱响应来研究。在分析不同光放大器的性能配置,发现混合掺铒光纤/拉曼光纤放大器(EDF / RFA)给出了一个更好的性能在WDM系统中。同时,随着信道间隔的增加,非线性效应称为光发现减少。

关键字

波分多路复用;掺铒光纤放大器;四波混合;传输干扰;误比特率

介绍

光纤放大器是纯粹的光学性质,不需要高速电路。信号光放大的强度由几个数量级不被任何电子有限带宽。从蓄热室转移到放大器从而允许显著增加传输系统的容量。光学放大器发挥重要作用在增加光学通信系统使用这种放大器的能力。使用最商业化的纤维光学放大器掺铒光纤放大器(EDFA)。
非线性光纤与光纤内的非线性光学现象发生。光纤非线性效应发生由于折射率的介质强度的依赖关系或因非弹性散射现象。的权力依赖折射率称为克尔效应。根据输入信号的类型,克尔非线性体现在三个不同的相位调制(SPM)效应等影响,交叉相位调制(XPM)和四波混合(光)。在高功率水平,非弹性散射现象可以诱导刺激效应等受激布里渊散射(SBS)和受激拉曼散射(SRS)。这些非线性效应降低系统性能。本文的主要目的是评估来使用光纤光栅波分复用。
其余的报告如下。第二部分简要讨论了光学放大器和四波混频。第三节处理仿真设置结果和分析在第四节紧随其后。最后我们总结与未来工作的见解部分V。

二世。理论背景

光学放大器:

光放大器是一种装置,直接放大光学信号,而不需要先将它转换成一个电信号。光学放大器设备特点的基础上,即分类。,whether it is based on linear characteristics (Semiconductor optical amplifier and Rare-earth doped fiber amplifiers) or nonlinear characteristics (Raman amplifiers and Brillouin amplifiers). Optical amplifiers were also classified on the basis of structure i.e., whether semiconductor based (SOAs) or fiber based (Rare-earth doped fiber amplifiers), Raman and Brillouin amplifiers.
掺铒光纤放大器(EDFA)需要小功率泵源和插入EDFA在分光器大大提高了输出功率。拉曼光纤放大器(RFA)可以作为一个独立的放大器或分布式放大器与EDFA。SOA的优点更小的尺寸和更低的能耗。混合放大器如EDF / RFA允许快速获得动力,同时大带宽提供增益放大和能力在任何波长。

b四波混合:

四波混频(光)是一种互调在非线性光学现象,即两个或两个以上的波长之间的相互作用产生新的波长的信号。光的起源过程在于非线性响应的束缚电子材料应用光学领域[1]。事实上,偏振诱导在中不仅包含线性项也是非线性项。这些术语的大小是由非线性易感性不同的订单。光过程源于三阶非线性磁化率(χ(3))。如果三个光学领域与载波频率ω1ω2ω3,co-propagate纤维内部的同时,(χ(3)生成一个频率ω4第四场,与其他频率的关系,ω4 =ω1±ω2±ω3。SPM和XPM重要主要用于高比特率系统,但是光效应是独立的比特率,极度依赖于信道间隔和光纤色散。造成的干扰光在WDM系统中称为信道间的串扰。

三世。仿真设置

摘要介绍WDM发射机和模拟提出了本文使用OptiSystem 13软件。NRZ调制格式是用于这个系统,因为它已经不太敏感的噪音比其他调制格式在WDM系统中从我们以前的作品。波分复用信号的频率范围从193.1太赫兹到193.8太赫兹和100 ghz频率间隔。光谱分析仪器放置在设置查看光的影响。WDM发射机的参数和光纤用于这个模拟分别列在表我和表二世。
图像
模拟的第一阶段使用不同的光放大器配置完成。在最后阶段,模拟设计了一个实验装置的帮助下EDFA研究光的影响。EDFA使用因为它是商业和易于获得的光放大器。提出了各种方法和理论上相比减少四波混合的效果。比较不同的纤维长度和色散值的功率损失已经完成但比较的基础上,不同的输入通道之间的间距是很少考虑。根据ITU-IT标准,四波混合效果评估信道间隔25 GHz以上。这里,比较四波混合了不同的间距值即20 GHz, 25 GHz, 80 GHz, 100 GHz。

四、结果与讨论

图像
图像
眼睛高度的测量垂直打开的图。噪声对眼睛会造成眼睛关闭,因此眼睛高度测量确定闭目由于符号间干扰(ISI)。从表我很清楚,问因素是最大混合EDF / RFA放大器和EDFA的最低。混合EDF的比特误码率较低/ RFA和更高的EDFA和眼睛高度最大混合EDF /拉曼和最小喇曼放大器。
最后,阻塞性睡眠呼吸暂停综合症的帮助下,8通道光纤从发射机的输入(如图2所示)和接收器的输入穿越后纤维、光放大器和光纤光栅在不同的波长信道间隔,即。在20 ghz, 25 ghz, 80 ghz和100 ghz图3所示。
图像
上述光谱表明,随着输入通道/用户之间间距的增加,四波混合效果降低。不必要的山峰更当间距20 GHz,当间距80 GHz。再次在100 ghz信道间隔,多余的峰出现。这表明小间距不同的输入用户/频道,更多是输入频率之间的干扰即四波混合的效果。但在WDM系统中信道间隔的优化值是80 ghz。进一步提高信道间隔超过80 ghz,不必要的山峰开始出现。造成的干扰光在WDM系统中称为相声。

诉的结论和未来的工作

一个8通道WDM系统实施和成功模拟OptiSystem 13。这项工作的主要动机是学习不同的光放大器配置的特点和评估光的光谱响应。单一和混合光纤放大器的性能比较使用数量,品质因数和眼睛的高度。发现混合EDF /拉曼配置有一个更好的性能在长途通信由于其具有较低的误码率,高Q值和最大眼睛高度。
来,这是一个在光纤非线性效应,可以减少通过增加信道间隔优化信道间隔是80 ghz。但增加信道间隔是一个坏的情况下在长途光纤通信。因此光在长途光学通信系统有严重的影响。
在继续我们的研究,我们想研究等非线性效应自相位调制,交叉相位调制,受激拉曼散射和受激布里渊散射的光放大器配置。也是非常重要的,知道这是物理现象干预一个光过程,并确定它们如何彼此相关。的一些现象已经被认定为光交互的主要贡献者carrierdensity脉动,载体加热、光谱烧孔[6]。能够做更多的工作来研究光在这些现象的光谱响应。

引用

  1. ……辛格(manmohan Singh)和N。辛格,“光纤非线性效应:起源、管理和应用,“电磁学研究的进展,73年码头,249 - 275年,2007页
  2. WarshaBalani, Saxena资源“EDFA增益性能分析2 gbit /秒在光传输系统中,“国际多学科和当前研究期刊》的研究,12到16页。9月/ 2013年10月
  3. Sazzad穆罕默德,Samaun伊姆兰”,设计和优化EDFA的光波放大系统,“达卡Univ.J.Eng。卷2 &技术,(2),pp.137 - 140, 2011年1月
  4. 年代。Olonkins, V。Bobrovs, G。并考虑与其同步,“SOA和离散拉曼放大器性能的比较密集波分复用系统,“电子和电气Engg-Kaunas: Technologija,不。7 (123),pp.133 - 136, 2012
  5. H。索托,D。Erasme”的实验方法确定非线性现象干预四波混合过程开发的半导体光放大器,“IEEE量子电子学报,vol.34,不。11日,Nov.1998
  6. ……辛格(manmohan Singh)和N。辛格,“光纤非线性效应:起源、管理和应用,“码头,vol.73 pp.249 - 275, 2007
  7. OptiSys设计教程、光通信系统设计软件,版本1.0,Optiwave公司。
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