Optisystem可以设计和
模拟光纤放大器和光纤
激光器。
}@V(y9K 此处展示的案例可在Optisystem安装文件夹samplesOptical amplifiers中找到。
,|b<as@X 该
教程将会介绍光放大器库这一部分。
:JSOj@s 光放大器 S >uzW # 全局参数 D:llGdU#2 使用Optisystem的第一步是设置全局参数。
&gkloP@ 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。
s} ,p>8 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。
"}|n;:r 这些参数是Iterations和Initial delay,可以在全局参数窗口中获得(图1)
`ejE)VL=8h 图1 全局参数:Signals 标签
K.] *:fd q]tPsX5{* 本次教程中,除了一些全局参数,我们会使用默认参数。
j3 ~: \H 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)。
B5!$5Qc 图2 全局参数:Simulation参数标签
A%u-6" X#(?V[F] 系统设置 $CO^dFf (a)
;*+jCL2F 
(b)
图3 EDFA布局
{y'c*NS b IcLMG
s Signals标签 u|=_!$8 尽管所有的组件都在布局中正确地连接了,但是我们还不能正常的运行模拟。
Q5iuK#/ 首先,因为我们考虑信号在两个方向上传输,所以我们需要不止一个全局迭代来使系统的结果收敛。
2<yE3:VX 其次,第一次迭代中,双向组件的左输入端口没有反向信号,例如隔离器和泵浦耦合器,这会使模拟被终止。
VVvV]rU~ 要解决第一个问题,你只需增加迭代次数
w@4q D 要解决第二个问题,有两个可能的解决方案:我们可以启用在Signals标签的Initial delay参数(图4)或者我们可以在布局中加入Optical Delay(图5)。
&D
uvy#J 图4 全局参数-增加迭代数和启用Initial Delay
.-[UHO05^8 图5 在布局中加入Optical Delay
dV8mI,h 1Af~6jz 运行模拟 j"/i+r{"E 我们可以运行图3所示的系统然后分析结果:
sW#6B+5_k 要运行模拟,你可以在File菜单选择Calculate。你也可以按Ctrl+F5或者使用工具栏的计算按钮。在选择计算后,计算对话框应该会出现
'>Y"s| 在计算对话框中,点击Play按钮。计算应当能无误进行。
4W~pAruwr 查看结果 AU$W=Z* 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
I1
j-Q8 wCvtw[6 图6显示了6次迭代和初始延迟的WDM分析仪的结果。
+BM (0M+ 图6 Dual Port WDM Analyzer不同迭代次数的结果
$)mE"4FE mTW0_!. 运行模拟 BM1uZJ0 为了比较图3和图5两种不同设计的结果,我们可以模拟图5所示的系统然后分析结果:
5Y"lr Y38 要运行模拟,你可以在File菜单选择Calculate。你也可以按Ctrl+F5或者使用工具栏的计算按钮。在选择计算后,弹出计算对话框
g%#"
5Kr 在计算对话框中,点击Play按钮。计算应当能无误进行。
xRJv_=dT Txfu%'2)e 查看结果 WtFv"$V 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
"MKgU[t q/?#+d 图7显示了6次迭代和初始延迟的WDM分析仪的结果。
;4Y@xS2M `pE~M05 图7 Dual Port WDM Analyzer不同迭代次数的结果
W{At3Bfy ?z171X0 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*~RYA2 观察增益与
波长关系
(a) (b)
图8 图像(a) Gain x Wavelength 和(b) NF x Wavelength