Optisystem可以设计和
模拟光纤放大器和光纤
激光器。
_)XZ;Q 此处展示的案例可在Optisystem安装文件夹samplesOptical amplifiers中找到。
p6AF16*f0 该
教程将会介绍光放大器库这一部分。
"STd ;vR 光放大器 ,vcd>"PK 全局参数 ~kp,;!^vr 使用Optisystem的第一步是设置全局参数。
ko+fJ&$ 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。
<X"_S'O 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。
K:L_y1!T 这些参数是Iterations和Initial delay,可以在全局参数窗口中获得(图1)
oXFo 图1 全局参数:Signals 标签
Xx?~%o6 /*1p|c ^ 本次教程中,除了一些全局参数,我们会使用默认参数。
|7)oX 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)。
}'WEqNuE 图2 全局参数:Simulation参数标签
>!3r7LgK yN{TcX 系统设置 M{4U%lk (a)
wO&+Bb\= 
(b)
图3 EDFA布局
3XSfXS{lwP ,(;]8G-Yj Signals标签 .r~M7 I 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。
K};~A?ET,h 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。
d=eIsP'h 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。
MG:eI?G/' 要解决第一个问题,你只需增加迭代次数
@
D.MpM}~ 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)。
C+%6N@ 图4 全局参数-增加迭代数和启用Initial Delay
E(!b_C& 图5 在布局中加入Optical Delay
NnRX 0] k*K.ZS688 运行模拟 a)QSq<2* 我们可以运行图3所示的系统然后分析结果:
+!cibTQTT 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
2*5pjd{Kt 在计算对话框中,点击Play按钮。计算应当能无误进行。
@kW RI* m 查看结果 \rM5@
Vf 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
j@.^3: 61Wh %8- 图6显示了6次迭代和初始延迟的WDM分析仪的结果。
agd^ga3 图6 Dual Port WDM Analyzer不同迭代次数的结果
jidRh}>a= s<{) X$ 运行模拟 ZVz`g] 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:
;T :]?5W! 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
N(`XqeC* 在计算对话框中,点击Play按钮。计算应当能无误进行。
Zg$RiQ^-{J 3QDz9KwCAw 查看结果 w >w zV=R 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
\:Q)X$6 3(`P x} 图7显示了6次迭代和初始延迟的WDM分析仪的结果。
|#ZMZmo{ |ZG0E 图7 Dual Port WDM Analyzer不同迭代次数的结果
e=`=7H4P 0M!GoqaA 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。
1ZY~qP+n+ 观察增益与
波长关系
(a) (b)
图8 图像(a) Gain x Wavelength 和(b) NF x Wavelength