Optisystem可以设计和
模拟光纤放大器和光纤
激光器。
zKO7`.* 此处展示的案例可在Optisystem安装文件夹samplesOptical amplifiers中找到。
yZ|"qP1 该
教程将会介绍光放大器库这一部分。
VN0We<\Z 光放大器 .p&@;fZ 全局参数 t'vt'[~,U 使用Optisystem的第一步是设置全局参数。
d9#Vq=H / 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。
ttzNv>L, 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。
l%0bF9\ 这些参数是Iterations和Initial delay,可以在全局参数窗口中获得(图1)
ff\~`n~WZ 图1 全局参数:Signals 标签
@1JwjtNk ["Ltqgx 本次教程中,除了一些全局参数,我们会使用默认参数。
RZm%4_p4s 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)。
,Of^xER` 图2 全局参数:Simulation参数标签
G@[8P?M=Z 6Dlm.~G 系统设置 f"QiVJq (a)
qN)y-N.LI( 
(b)
图3 EDFA布局
IOcQI:4.` d(T4Kd$r Signals标签 %9J@##+ 尽管所有的组件都在布局中正确地连接了,但是我们还不能正常的运行模拟。
;*<tU
n^t 首先,因为我们考虑信号在两个方向上传输,所以我们需要不止一个全局迭代来使系统的结果收敛。
T{k
P9
4 其次,第一次迭代中,双向组件的左输入端口没有反向信号,例如隔离器和泵浦耦合器,这会使模拟被终止。
s[yWBew 要解决第一个问题,你只需增加迭代次数
F4EAC|Y 要解决第二个问题,有两个可能的解决方案:我们可以启用在Signals标签的Initial delay参数(图4)或者我们可以在布局中加入Optical Delay(图5)。
oJz2-PmX 图4 全局参数-增加迭代数和启用Initial Delay
bbK};u 图5 在布局中加入Optical Delay
5Q?Jm~H9 >='/%Ad 运行模拟 }TmOoi(X@ 我们可以运行图3所示的系统然后分析结果:
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要运行模拟,你可以在File菜单选择Calculate。你也可以按Ctrl+F5或者使用工具栏的计算按钮。在选择计算后,计算对话框应该会出现
2bp@m;g$ 在计算对话框中,点击Play按钮。计算应当能无误进行。
t4WB^dHYp 查看结果 UN]gn>~j 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
2$JGhgDI /4:bx#;A 图6显示了6次迭代和初始延迟的WDM分析仪的结果。
Z!1D4`w 图6 Dual Port WDM Analyzer不同迭代次数的结果
1 em,/>" XO <wK 运行模拟 ~VGnE: 为了比较图3和图5两种不同设计的结果,我们可以模拟图5所示的系统然后分析结果:
k~Ex_2;# 要运行模拟,你可以在File菜单选择Calculate。你也可以按Ctrl+F5或者使用工具栏的计算按钮。在选择计算后,弹出计算对话框
/`*{57/3 在计算对话框中,点击Play按钮。计算应当能无误进行。
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7/Cg 查看结果 Kc MzY 要查看结果,双击Dual Port WDM Analyzer。通过浏览Signal Index参数,你可以查看每一次迭代的结果
2Je$SE8 0#,a#P 图7显示了6次迭代和初始延迟的WDM分析仪的结果。
hi7_jl6 kRp]2^}\s\ 图7 Dual Port WDM Analyzer不同迭代次数的结果
b_0THy.Z Dyov}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。
-Zt!H%U 观察增益与
波长关系
(a) (b)
图8 图像(a) Gain x Wavelength 和(b) NF x Wavelength