Optisystem可以设计和
模拟光纤放大器和光纤
激光器。
g7V8D 此处展示的案例可在Optisystem安装文件夹samplesOptical amplifiers中找到。
A>`945| 该
教程将会介绍光放大器库这一部分。
J5p"7bc 光放大器 l>gI&1)% 全局参数 D4Al3fe 使用Optisystem的第一步是设置全局参数。
IQ<MyB( 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。
/M;#_+VK< 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。
B
vo5-P6XY 这些参数是Iterations和Initial delay,可以在全局参数窗口中获得(图1)
kE8>dmH23 图1 全局参数:Signals 标签
{rfF'@[ v2r&('pV 本次教程中,除了一些全局参数,我们会使用默认参数。
7(M(7}EKA 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)。
D4eTTfQ 图2 全局参数:Simulation参数标签
EN{]Qb06A b`yZ|j'ikd 系统设置 \!IMaB] (a)
a?|vQ*W 
(b)
图3 EDFA布局
|(moWY= k#8Ti"0 Signals标签 I? THa< 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。
?
J}r 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。
du$|lxC 其次,第一次迭代中,双向组件的左输入端口没有反向信号,例如隔离器和泵浦耦合器,这会使模拟被终止。
(,^*So/ 要解决第一个问题,你只需增加迭代次数
-jgysBw+Xb 要解决第二个问题,有两个可能的解决方案:我们可以启用在Signals标签的Initial delay参数(图4)或者我们可以在布局中加入Optical Delay(图5)。
WN(ymcdYB 图4 全局参数-增加迭代数和启用Initial Delay
j!7`] 图5 在布局中加入Optical Delay
(feTk72XX G}5 #l 运行模拟 Y(cN}44 我们可以运行图3所示的系统然后分析结果:
LjL[V'JL 要运行模拟,你可以在File菜单选择Calculate。你也可以按Ctrl+F5或者使用工具栏的计算按钮。在选择计算后,计算对话框应该会出现
UAR5^ 在计算对话框中,点击Play按钮。计算应当能无误进行。
V8eB$in 查看结果 tm7u^9] 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
%m:m}ziLQ omWJJ|b~ 图6显示了6次迭代和初始延迟的WDM分析仪的结果。
jx acg^c 图6 Dual Port WDM Analyzer不同迭代次数的结果
>~`C-K# VqL.iZ- 运行模拟 Hw#d_P: 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:
lL]y~u 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
g$dsd^{O7 在计算对话框中,点击Play按钮。计算应当能无误进行。
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8{\r$ @( n^T 查看结果 NEa>\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
29XL$v], 0Z{j>=$ 图7显示了6次迭代和初始延迟的WDM分析仪的结果。
eT2*W$ Q f(p~a(d 图7 Dual Port WDM Analyzer不同迭代次数的结果
V.wqZ {G /%lZu^ 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。
:!zl^J; 观察增益与
波长关系
(a) (b)
图8 图像(a) Gain x Wavelength 和(b) NF x Wavelength