Optisystem可以设计和
模拟光纤放大器和光纤
激光器。
3/V0w|ZgD 此处展示的案例可在Optisystem安装文件夹samplesOptical amplifiers中找到。
RA1K$D ?A 该
教程将会介绍光放大器库这一部分。
>u+%H
vzc 光放大器 :!yPR 全局参数 ~J HEr48 使用Optisystem的第一步是设置全局参数。
N qS]dH61 我们都知道,主要的一个参数是time window,它由比特率和
序列长度计算得到。
>|aVGY 对于放大器和
激光器的设计,还有其它可以定义模拟中的迭代次数和引入初始延迟的重要参数。
m:6*4_! 这些参数是Iterations和Initial delay,可以在全局参数窗口中获得(图1)
089v;
d 6 图1 全局参数:Signals 标签
MU:q`DRr '*D>/hn|:] 本次教程中,除了一些全局参数,我们会使用默认参数。
N\anjG 在全局参数对话框,将参数Bit rate设置为2.5e9,Sequence length为32,Samples per bit为32。Time window参数应该为1.28e-8(图2)。
2Mu@P8O& 图2 全局参数:Simulation参数标签
I,W`s '| p"HbJ 系统设置 YI>9C 76L (a)
|3 mcL' 
(b)
图3 EDFA布局
f7/M _sx +GncQs
y Signals标签 =q}Z2 OoYh 尽管所有的组件都在布局中正确地连接了,但是我们还不能正常的运行模拟。
{r%T_BfY 首先,因为我们考虑信号在两个方向上传输,所以我们需要不止一个全局迭代来使系统的结果收敛。
%bS1$
v\n 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。
*!pn6OJ"Q} 要解决第一个问题,你只需增加迭代次数
Clb7=@f 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)。
m-bu{ 图4 全局参数-增加迭代数和启用Initial Delay
^l<!:SS 图5 在布局中加入Optical Delay
/ke[nr TE:|w
Xe 运行模拟 m48Ab` 我们可以运行图3所示的系统然后分析结果:
YJ|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,计算对话框应该会出现
"B>8on8O 在计算对话框中,点击Play按钮。计算应当能无误进行。
"U/yq 查看结果 6^lix9q7 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
B=~uJUr a7!{`fR5 图6显示了6次迭代和初始延迟的WDM分析仪的结果。
a"l\_D'.K8 图6 Dual Port WDM Analyzer不同迭代次数的结果
\-SC-c ZW4$Ks2]Y 运行模拟 qh+&Z x~ 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:
]FgKL0 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
;iW>i8 在计算对话框中,点击Play按钮。计算应当能无误进行。
1Tr%lO5?6 Ym.{
{^= 查看结果 "T*1C= 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
gVrfZ&XF84 @_wJN Qo` 图7显示了6次迭代和初始延迟的WDM分析仪的结果。
?aI.Z+# )2Bb,p<Wr 图7 Dual Port WDM Analyzer不同迭代次数的结果
G[6i\Et T;]Ob3(BpW 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。
p[&b@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