Optisystem可以设计和
模拟光纤放大器和光纤
激光器。
VF8pH< 此处展示的案例可在Optisystem安装文件夹samplesOptical amplifiers中找到。
cXM4+pa=% 该
教程将会介绍光放大器库这一部分。
JC|j*x(k/ 光放大器 8nzDLFxp_ 全局参数 hSQ*_# 使用Optisystem的第一步是设置全局参数。
[n%=2*1p 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。
J1P
jMb} 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。
1F`1(MYt9 这些参数是Iterations和Initial delay,可以在全局参数窗口中获得(图1)
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H?^. 图1 全局参数:Signals 标签
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1yz YN.[KQ(! 本次教程中,除了一些全局参数,我们会使用默认参数。
zx:Qz 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)。
h-)tWJ c 图2 全局参数:Simulation参数标签
4%k{vo5i #0OW0:Q 系统设置 tf1iRXf8 (a)
`h%(ZG~ 
(b)
图3 EDFA布局
)4h4ql W f]c{,LFvZ Signals标签 u!$+1fI> 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。
Uwj|To&QR 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。
IIj
:\?r 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。
;UU`kk 要解决第一个问题,你只需增加迭代次数
,x (?7ZW> 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)。
l1_hD,4 图4 全局参数-增加迭代数和启用Initial Delay
,3+ #?H 图5 在布局中加入Optical Delay
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IAz 2'> 运行模拟 {=3&_/9s){ 我们可以运行图3所示的系统然后分析结果:
Whd.AaD\ 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
r.WQ6h/eZ5 在计算对话框中,点击Play按钮。计算应当能无误进行。
z89!\Q 查看结果 mbSG 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
yLpsK[)}\ =Oyn< 图6显示了6次迭代和初始延迟的WDM分析仪的结果。
utSW> 图6 Dual Port WDM Analyzer不同迭代次数的结果
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^T>P 运行模拟 Hl"^E*9x 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:
86 $88`/2 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
5t=7- 在计算对话框中,点击Play按钮。计算应当能无误进行。
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H6o_*Y 查看结果 3UR'*5|' 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
CdZS"I gUa-6@ 图7显示了6次迭代和初始延迟的WDM分析仪的结果。
zG^|W8um_ ,8Eg/ 图7 Dual Port WDM Analyzer不同迭代次数的结果
L!| `IK oy[>`qyz 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。
uT#4"G9A[ 观察增益与
波长关系
(a) (b)
图8 图像(a) Gain x Wavelength 和(b) NF x Wavelength