Optisystem可以设计和
模拟光纤放大器和光纤
激光器。
-lq`EB+ 此处展示的案例可在Optisystem安装文件夹samplesOptical amplifiers中找到。
ymnK `/J!Q 该
教程将会介绍光放大器库这一部分。
^EW6}oj[ 光放大器 :b_hF 全局参数 }*aj& 使用Optisystem的第一步是设置全局参数。
+bb-uoZf 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。
i~M-V=Zg 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。
?[WUix; 这些参数是Iterations和Initial delay,可以在全局参数窗口中获得(图1)
Nd@/U
c 图1 全局参数:Signals 标签
vkM_a}%< 6{g&9~V 本次教程中,除了一些全局参数,我们会使用默认参数。
wsc=6/#u 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)。
U^DR'X= 图2 全局参数:Simulation参数标签
i1]}Q$ Z[,,(M 系统设置 AXnKhYlu (a)
- ku8n%u 
(b)
图3 EDFA布局
*TCV}=V G hQNUA|Q=% Signals标签 Wg8*;dvtM 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。
c]qh)F$s8 首先,因为我们考虑信号在两个方向上传输,所以我们需要不止一个全局迭代来使系统的结果收敛。
^%Ln@!P 其次,第一次迭代中,双向组件的左输入端口没有反向信号,例如隔离器和泵浦耦合器,这会使模拟被终止。
E>2AG3) 要解决第一个问题,你只需增加迭代次数
[[ Nn~7 要解决第二个问题,有两个可能的解决方案:我们可以启用在Signals标签的Initial delay参数(图4)或者我们可以在布局中加入Optical Delay(图5)。
_6]CT0 图4 全局参数-增加迭代数和启用Initial Delay
J @IKXhb7_ 图5 在布局中加入Optical Delay
]!/R tt 0U#m7j 运行模拟 .R@XstQ
我们可以运行图3所示的系统然后分析结果:
Vyc 要运行模拟,你可以在File菜单选择Calculate。你也可以按Ctrl+F5或者使用工具栏的计算按钮。在选择计算后,计算对话框应该会出现
ld5+/"$ 在计算对话框中,点击Play按钮。计算应当能无误进行。
wNNg"}&P 查看结果 aqQ
U7 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
Q#&6J =} g"g3|$#Ej| 图6显示了6次迭代和初始延迟的WDM分析仪的结果。
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图6 Dual Port WDM Analyzer不同迭代次数的结果
Tl?jq] 3q6FV7Fv&b 运行模拟 <u?\%iJ" 为了比较图3和图5两种不同设计的结果,我们可以模拟图5所示的系统然后分析结果:
8hSw4S"$ 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
KmWd$Qy, 在计算对话框中,点击Play按钮。计算应当能无误进行。
{"rL3Lk GK3cQw 查看结果 64^3ve3/a= 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
Z]Cd> u _5OxESE 图7显示了6次迭代和初始延迟的WDM分析仪的结果。
Vp1Nk#H KsqS{VVCh 图7 Dual Port WDM Analyzer不同迭代次数的结果
wawJZ+V `+0P0(bn 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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1]. 观察增益与
波长关系
(a) (b)
图8 图像(a) Gain x Wavelength 和(b) NF x Wavelength