Optisystem可以设计和
模拟光纤放大器和光纤
激光器。
NrA?^F 此处展示的案例可在Optisystem安装文件夹samplesOptical amplifiers中找到。
D32~>J.F 该
教程将会介绍光放大器库这一部分。
kEiWE| 光放大器 tk=~b}8 全局参数 ;|7]%Z}% 使用Optisystem的第一步是设置全局参数。
Zpc R 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。
6?\X)qBI 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。
xh|NmZg 这些参数是Iterations和Initial delay,可以在全局参数窗口中获得(图1)
1 ? be 图1 全局参数:Signals 标签
j0P+< @y |uL"/cMW7 本次教程中,除了一些全局参数,我们会使用默认参数。
L
*",4! 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)。
%Y!31oC# 图2 全局参数:Simulation参数标签
~Y;_vU [HO=ii]Wb 系统设置 )~@iM.}S2 (a)
qcpAjjK 
(b)
图3 EDFA布局
Y6<"_ ))Q3;mI" Signals标签 3>O=d> 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。
vhsHyb 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。
!<'0
GOl 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。
!| ObNS 要解决第一个问题,你只需增加迭代次数
`wrN$& 要解决第二个问题,有两个可能的解决方案:我们可以启用在Signals标签的Initial delay参数(图4)或者我们可以在布局中加入Optical Delay(图5)。
'1rHvz`B/" 图4 全局参数-增加迭代数和启用Initial Delay
RC{|:@]8 图5 在布局中加入Optical Delay
{jVEstP ?mM6[\DFoT 运行模拟
3" B$M 我们可以运行图3所示的系统然后分析结果:
XQW9/AzN f 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
xi3 在计算对话框中,点击Play按钮。计算应当能无误进行。
A\xvzs.d 查看结果 x,LQA0 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
H!6nIS9yxt $/R r|< 图6显示了6次迭代和初始延迟的WDM分析仪的结果。
#ArMX3^+w7 图6 Dual Port WDM Analyzer不同迭代次数的结果
Fh[Gq ZV,1IaO 运行模拟 4<c#3] 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:
78o>UWA: 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
@xu/&pbI 在计算对话框中,点击Play按钮。计算应当能无误进行。
$<c;xDO&t b`%(.& 查看结果 zI$24L9* 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
@-d0~.S 7|vB\[s 图7显示了6次迭代和初始延迟的WDM分析仪的结果。
.LQvjK[N ??MF8uv 图7 Dual Port WDM Analyzer不同迭代次数的结果
U`25bb1Wj `y%1K|Y= 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。
@20~R/vh 观察增益与
波长关系
(a) (b)
图8 图像(a) Gain x Wavelength 和(b) NF x Wavelength