Optisystem可以设计和
模拟光纤放大器和光纤
激光器。
T(^<sjOs 此处展示的案例可在Optisystem安装文件夹samplesOptical amplifiers中找到。
*Gm%Dn 该
教程将会介绍光放大器库这一部分。
g<Sa{<0 光放大器 ,g$N 全局参数 U:E:" 使用Optisystem的第一步是设置全局参数。
:R<n{%~ 我们都知道,主要的一个参数是time window,它由比特率和
序列长度计算得到。
4PEJ}BW 对于放大器和
激光器的设计,还有其它可以定义模拟中的迭代次数和引入初始延迟的重要参数。
#$Z|)i]w 这些参数是Iterations和Initial delay,可以在全局参数窗口中获得(图1)
@"H+QVJ@ 图1 全局参数:Signals 标签
!58-3F%P 16YJQ ue 本次教程中,除了一些全局参数,我们会使用默认参数。
s]r"-^eS3 在全局参数对话框,将参数Bit rate设置为2.5e9,Sequence length为32,Samples per bit为32。Time window参数应该为1.28e-8(图2)。
Dg@>d0FW 图2 全局参数:Simulation参数标签
4y+]V~p ge[+/$(1 系统设置 #kV`G.EX (a)
h"')D 
(b)
图3 EDFA布局
xgt dmv% Tp`by
1s Signals标签 ^6ZA2-f/<8 尽管所有的组件都在布局中正确地连接了,但是我们还不能正常的运行模拟。
n}yqpW!%n 首先,因为我们考虑信号在两个方向上传输,所以我们需要不止一个全局迭代来使系统的结果收敛。
b#.hw2?a` 其次,第一次迭代中,双向组件的左输入端口没有反向信号,例如隔离器和泵浦耦合器,这会使模拟被终止。
`W8GfbL 要解决第一个问题,你只需增加迭代次数
)=X8kuB~ 要解决第二个问题,有两个可能的解决方案:我们可以启用在Signals标签的Initial delay参数(图4)或者我们可以在布局中加入Optical Delay(图5)。
Y2w 9]:J 图4 全局参数-增加迭代数和启用Initial Delay
R)#D{/#FW 图5 在布局中加入Optical Delay
xUzSS@ot^ fdCsn: 运行模拟 Mx-,:a9} 我们可以运行图3所示的系统然后分析结果:
pWB)N7x& 要运行模拟,你可以在File菜单选择Calculate。你也可以按Ctrl+F5或者使用工具栏的计算按钮。在选择计算后,计算对话框应该会出现
Sg0 _ l( 在计算对话框中,点击Play按钮。计算应当能无误进行。
Ne.W-,X^cL 查看结果 -X
Bh\w 为了查看结果,双击Dual Port WDM Analyzer。通过浏览Signal Index参数,你可以查看每一次迭代的结果
VzMoWD; 9QI\[lT& 图6显示了6次迭代和初始延迟的WDM分析仪的结果。
Q4Q*5> 图6 Dual Port WDM Analyzer不同迭代次数的结果
HlY4%M5q/ Hi9 ;i/ 运行模拟 (9$/r/-a 为了比较图3和图5两种不同设计的结果,我们可以模拟图5所示的系统然后分析结果:
q0w5ADd 要运行模拟,你可以在File菜单选择Calculate。你也可以按Ctrl+F5或者使用工具栏的计算按钮。在选择计算后,弹出计算对话框
C 9,p- 在计算对话框中,点击Play按钮。计算应当能无误进行。
r%$-F2.p |jaUVE_2[ 查看结果 '\dFhYs{* 要查看结果,双击Dual Port WDM Analyzer。通过浏览Signal Index参数,你可以查看每一次迭代的结果
g{f1JTJ7 6$b"tdP 图7显示了6次迭代和初始延迟的WDM分析仪的结果。
[cru+c+O: 4fZ$&)0& 图7 Dual Port WDM Analyzer不同迭代次数的结果
:j
vx-jQ -";'l@D= 正如我们所看到的,第二个设计收敛速度比带有Initial Delay的设计快。图3的设计因为有Initial Delay需要更多的迭代次数。
z(3mhMJY 观察增益与
波长关系
(a) (b)
图8 图像(a) Gain x Wavelength 和(b) NF x Wavelength