Optisystem可以设计和
模拟光纤放大器和光纤
激光器。
B{>x 此处展示的案例可在Optisystem安装文件夹samplesOptical amplifiers中找到。
- #-Bo 该
教程将会介绍光放大器库这一部分。
bRK\Tua
6 光放大器 r\FduyOXv 全局参数 j8;Uny9 使用Optisystem的第一步是设置全局参数。
i'[! 'HY 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。
Ht|"91ZC5 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。
Gyb|{G_ 这些参数是Iterations和Initial delay,可以在全局参数窗口中获得(图1)
~"r(PCa@ 图1 全局参数:Signals 标签
3)hQT-) 3zMaHh)mj 本次教程中,除了一些全局参数,我们会使用默认参数。
\6%`)p 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)。
+g_m|LF 图2 全局参数:Simulation参数标签
^ LVKXr %]N|?9L"= 系统设置 r(JP&
@ (a)
a&u!KAQ 
(b)
图3 EDFA布局
Y)D F.ca( ,@\z{}~v Signals标签 6xx(o 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。
5aNvGI1 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。
cJzkA^T9 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。
.TNGiUzG 要解决第一个问题,你只需增加迭代次数
Z:YgG.z" 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)。
^#U[v7y 图4 全局参数-增加迭代数和启用Initial Delay
#x \YA#~ 图5 在布局中加入Optical Delay
V,]Fh5f \=Od1 i 运行模拟 0bteI*L 我们可以运行图3所示的系统然后分析结果:
S84S/y 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
3!`_Q% 在计算对话框中,点击Play按钮。计算应当能无误进行。
~vcua@ 查看结果 Y~@( 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
$.4N@=s,?c dtig_s,)D 图6显示了6次迭代和初始延迟的WDM分析仪的结果。
3 6t^iV*3 图6 Dual Port WDM Analyzer不同迭代次数的结果
@TJ Xh }G=1} 运行模拟 2?:'p[z"] 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:
H'Jz:6 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
25<qo{ 在计算对话框中,点击Play按钮。计算应当能无误进行。
"^wIixOH5 ??lsv(v- 查看结果 bmJdZD7-<k 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
B qLL]%F gH*(1* 图7显示了6次迭代和初始延迟的WDM分析仪的结果。
XW~a4If Y7;=\/SV 图7 Dual Port WDM Analyzer不同迭代次数的结果
x<PJ5G L yT[=!M 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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S 观察增益与
波长关系
(a) (b)
图8 图像(a) Gain x Wavelength 和(b) NF x Wavelength