Optisystem可以设计和
模拟光纤放大器和光纤
激光器。
z(YzK 此处展示的案例可在Optisystem安装文件夹samplesOptical amplifiers中找到。
SS)9+0$ 该
教程将会介绍光放大器库这一部分。
i9RAbt Q} 光放大器 ;2k!KW@ 全局参数 m }J@w~# 使用Optisystem的第一步是设置全局参数。
bjO?k54I 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。
><&>JgM 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。
wr) \GJ#> 这些参数是Iterations和Initial delay,可以在全局参数窗口中获得(图1)
(9]8r2|. 图1 全局参数:Signals 标签
~x-"?K s"'ns 本次教程中,除了一些全局参数,我们会使用默认参数。
M ^89]woC 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)。
hI$IBf> 图2 全局参数:Simulation参数标签
99KW("C1F N6>ert1 系统设置 I2&R+~ktR (a)
>z"\l

(b)
图3 EDFA布局
0XSMby?t` |7$Q'3V Signals标签 qexnsL 尽管所有的组件都在布局中正确地连接了,但是我们还不能正常的运行模拟。
: Yb_ 首先,因为我们考虑信号在两个方向上传输,所以我们需要不止一个全局迭代来使系统的结果收敛。
fe3a_gYPz 其次,第一次迭代中,双向组件的左输入端口没有反向信号,例如隔离器和泵浦耦合器,这会使模拟被终止。
.7<6
zG6J 要解决第一个问题,你只需增加迭代次数
_w.H]`C!X 要解决第二个问题,有两个可能的解决方案:我们可以启用在Signals标签的Initial delay参数(图4)或者我们可以在布局中加入Optical Delay(图5)。
@'>Ul!.] 图4 全局参数-增加迭代数和启用Initial Delay
aA6m5 图5 在布局中加入Optical Delay
Ux!q(9<_ ,SF>$
. 运行模拟 nu6p{_M 我们可以运行图3所示的系统然后分析结果:
%(X^GL 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,r"?}Z 在计算对话框中,点击Play按钮。计算应当能无误进行。
8
U<$u,WS 查看结果 *-vH64e 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
sqv!,@*q Xt%y>'. 图6显示了6次迭代和初始延迟的WDM分析仪的结果。
4}r.g0L 图6 Dual Port WDM Analyzer不同迭代次数的结果
$ dR@Q?_{ p[8H!=`K 运行模拟 '3uN]-A>D 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:
0hpU9w}12 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
oB8LJZ; 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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2Zp@q( 查看结果 *km!<L7Y 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
KX^! t3l6 rUW/d3y 图7显示了6次迭代和初始延迟的WDM分析仪的结果。
k++" $lAQcG&Q 图7 Dual Port WDM Analyzer不同迭代次数的结果
0 /)OAw"m -\[&<o@/D 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。
2~y<l 观察增益与
波长关系
(a) (b)
图8 图像(a) Gain x Wavelength 和(b) NF x Wavelength