Optisystem可以设计和
模拟光纤放大器和光纤
激光器。
d78 [(; 此处展示的案例可在Optisystem安装文件夹samplesOptical amplifiers中找到。
({j8|{)+ 该
教程将会介绍光放大器库这一部分。
'd$RNqe 光放大器 S3Y.+. 0U 全局参数 Kz42AC 使用Optisystem的第一步是设置全局参数。
;-VZV p}Y 我们都知道,主要的一个参数是time window,它由比特率和
序列长度计算得到。
(-WRZLOQ 对于放大器和
激光器的设计,还有其它可以定义模拟中的迭代次数和引入初始延迟的重要参数。
Jo\MDyb] 这些参数是Iterations和Initial delay,可以在全局参数窗口中获得(图1)
[o<hQ`& 图1 全局参数:Signals 标签
kZG .Id Vr},+Rj 本次教程中,除了一些全局参数,我们会使用默认参数。
'w=|uE {^ 在全局参数对话框,将参数Bit rate设置为2.5e9,Sequence length为32,Samples per bit为32。Time window参数应该为1.28e-8(图2)。
kC. !cPd 图2 全局参数:Simulation参数标签
Z>`\$1CI Bn]=T 系统设置 i=#`7pt%'a (a)
~".@mubt1$ 
(b)
图3 EDFA布局
cRf F!EV C Imp,k0 Signals标签 %FYhq:j 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。
b$DiDm 首先,因为我们考虑信号在两个方向上传输,所以我们需要不止一个全局迭代来使系统的结果收敛。
o>8~rtl 其次,第一次迭代中,双向组件的左输入端口没有反向信号,例如隔离器和泵浦耦合器,这会使模拟被终止。
CnB[ImMs(A 要解决第一个问题,你只需增加迭代次数
F NPu 要解决第二个问题,有两个可能的解决方案:我们可以启用在Signals标签的Initial delay参数(图4)或者我们可以在布局中加入Optical Delay(图5)。
1M&Lb.J6 图4 全局参数-增加迭代数和启用Initial Delay
-kk7y 图5 在布局中加入Optical Delay
|2l-s 1|y INr1bAe$ 运行模拟 \eKXsO"d 我们可以运行图3所示的系统然后分析结果:
+4%~.,<_to 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
OY{fxBb 在计算对话框中,点击Play按钮。计算应当能无误进行。
nz?[ 查看结果 ,RR{Y- 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
/iO"4%v "BSY1?k{ 图6显示了6次迭代和初始延迟的WDM分析仪的结果。
+JtK VF 图6 Dual Port WDM Analyzer不同迭代次数的结果
X "7CN Td 7_ix&oVI 运行模拟 k3$'K}=d 为了比较图3和图5两种不同设计的结果,我们可以模拟图5所示的系统然后分析结果:
zj r($? 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
6#U~>r/ 在计算对话框中,点击Play按钮。计算应当能无误进行。
>;4q r[!~~yu/o 查看结果 I4N7wnBp 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
?IAu,s*u h&j2mv( 图7显示了6次迭代和初始延迟的WDM分析仪的结果。
Z (6.e8fK `$f`55e 图7 Dual Port WDM Analyzer不同迭代次数的结果
s@{82}f~ F)cCaE; 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。
X&zGgP/ 观察增益与
波长关系
(a) (b)
图8 图像(a) Gain x Wavelength 和(b) NF x Wavelength