Optisystem可以设计和
模拟光纤放大器和光纤
激光器。
*zmbo >{( 此处展示的案例可在Optisystem安装文件夹samplesOptical amplifiers中找到。
UH)A n:9 该
教程将会介绍光放大器库这一部分。
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光放大器 rVz#;d!`z 全局参数 F'Wef11Yz 使用Optisystem的第一步是设置全局参数。
DO0["O74 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。
F<I-^BY) 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。
8]0R[kjD 这些参数是Iterations和Initial delay,可以在全局参数窗口中获得(图1)
2Ay2
G- 图1 全局参数:Signals 标签
O ~"^\]\ `a<G7 本次教程中,除了一些全局参数,我们会使用默认参数。
#-@dc 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)。
F35e/YfG 图2 全局参数:Simulation参数标签
'vh:(- k1]?d7g$w 系统设置 n9)/(=)>* (a)
WJ
mj|$D 
(b)
图3 EDFA布局
+pDuRr ]qrO"X= Signals标签 6-<r@{m$ 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。
=!p6}5Z 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。
-]N/P{=L 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。
9<xe%V=ki 要解决第一个问题,你只需增加迭代次数
1tD4I 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)。
"--rz;+K 图4 全局参数-增加迭代数和启用Initial Delay
H1q>UU: 图5 在布局中加入Optical Delay
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vH`u 运行模拟 51L:%Af 我们可以运行图3所示的系统然后分析结果:
^D\#*pIO 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
G66vzwO 在计算对话框中,点击Play按钮。计算应当能无误进行。
k8w8I$QEM 查看结果 &ts!D!Hj 为了查看结果,双击Dual Port WDM Analyzer。通过浏览Signal Index参数,你可以查看每一次迭代的结果
}bHdU]$} f\Pd#$3 图6显示了6次迭代和初始延迟的WDM分析仪的结果。
q7X/"Dfx 图6 Dual Port WDM Analyzer不同迭代次数的结果
|JrG?:n Yj;$hV8j( 运行模拟 B:Msn)C~ 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:
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Ex;d+ 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
g{dyDN$5|w 在计算对话框中,点击Play按钮。计算应当能无误进行。
In]h+tG?rN .O~)zMx 查看结果 ]2tX'=X 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
/EWF0XV! 3vmZB2QG 图7显示了6次迭代和初始延迟的WDM分析仪的结果。
j#o0y5S (3 B;
V 图7 Dual Port WDM Analyzer不同迭代次数的结果
y%iN9 -t N=-hXgX^ 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。
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Y
Zf; 观察增益与
波长关系
(a) (b)
图8 图像(a) Gain x Wavelength 和(b) NF x Wavelength