Optisystem可以设计和
模拟光纤放大器和光纤
激光器。
dzZ75 此处展示的案例可在Optisystem安装文件夹samplesOptical amplifiers中找到。
&c1zEgl 该
教程将会介绍光放大器库这一部分。
.m\' |% 光放大器 0^rDf
L 全局参数 6)~J5Fb 使用Optisystem的第一步是设置全局参数。
9q!./) 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。
4EDwZR>./ 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。
. 'rC'FT 这些参数是Iterations和Initial delay,可以在全局参数窗口中获得(图1)
@.h|T)Zyr 图1 全局参数:Signals 标签
4I^8f||b_ L5yv}:.U 本次教程中,除了一些全局参数,我们会使用默认参数。
Ro|%pT 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)。
kI>PaZ`i) 图2 全局参数:Simulation参数标签
ZJ|'$=lR 'VTLp.~G~ 系统设置 zwJVi9sO (a)
ON<X1eU 
(b)
图3 EDFA布局
w*"h#^1z JgY#W1> Signals标签 L@HWm;aN 尽管所有的组件都在布局中正确地连接了,但是我们还不能正常的运行模拟。
@Iy&Qo 首先,因为我们考虑信号在两个方向上传输,所以我们需要不止一个全局迭代来使系统的结果收敛。
csay\Q{ 其次,第一次迭代中,双向组件的左输入端口没有反向信号,例如隔离器和泵浦耦合器,这会使模拟被终止。
11>K\"K} 要解决第一个问题,你只需增加迭代次数
h\i>4^]X. 要解决第二个问题,有两个可能的解决方案:我们可以启用在Signals标签的Initial delay参数(图4)或者我们可以在布局中加入Optical Delay(图5)。
N/&t)7 图4 全局参数-增加迭代数和启用Initial Delay
ESAFsJ$r;
图5 在布局中加入Optical Delay
R3=]Av46 VDP \E<3" 运行模拟 Iib39?D W 我们可以运行图3所示的系统然后分析结果:
'u{DFMB-A 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
" ~&d=f0m 在计算对话框中,点击Play按钮。计算应当能无误进行。
kX^Y{73 查看结果 2E":6:Wsw 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
60 z =bd] L4L[@tMPmY 图6显示了6次迭代和初始延迟的WDM分析仪的结果。
yl[6b1 图6 Dual Port WDM Analyzer不同迭代次数的结果
wNgS0{}&` _<i*{;kR6 运行模拟 w,QO!)j! 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:
zn@yt%PCV 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
1]<wZV}. 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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TQfWr 查看结果 9G@
J#vsqr 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
.j)f'<;% wJQ"| 图7显示了6次迭代和初始延迟的WDM分析仪的结果。
V]$Tbxg qOk=:1`3 图7 Dual Port WDM Analyzer不同迭代次数的结果
7pY7iR_ eBW=bK~[VP 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。
U oiXIf_Q 观察增益与
波长关系
(a) (b)
图8 图像(a) Gain x Wavelength 和(b) NF x Wavelength