Optisystem可以设计和
模拟光纤放大器和光纤
激光器。
Pb[wysy 此处展示的案例可在Optisystem安装文件夹samplesOptical amplifiers中找到。
O<o_MZN 该
教程将会介绍光放大器库这一部分。
{){i
ONd 光放大器 seq
S*^7 全局参数 tK]r>?Y\ 使用Optisystem的第一步是设置全局参数。
u^:!!Suo 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。
.O lq_wuH 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。
vH7"tz&RIp 这些参数是Iterations和Initial delay,可以在全局参数窗口中获得(图1)
se(_`a/4Q 图1 全局参数:Signals 标签
*+Q,b ^N 2;6p2GNSh 本次教程中,除了一些全局参数,我们会使用默认参数。
v?Y9z!M 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)。
neOR/] 图2 全局参数:Simulation参数标签
mtJI#P tR2IjvmsX 系统设置 =zI
eZ7 (a)
#x"pG 
(b)
图3 EDFA布局
zXMIDrq "-^TA_XfI Signals标签 6' ?Y]K 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。
BIX%Bu0'f 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。
/<y-pFTg 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。
Pk*EnA) 要解决第一个问题,你只需增加迭代次数
59ro-nA9v 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)。
+B*ygv: 图4 全局参数-增加迭代数和启用Initial Delay
a"hlPJlG 图5 在布局中加入Optical Delay
2:2rwH }e kS+*@o 运行模拟 &HW%0lTs% 我们可以运行图3所示的系统然后分析结果:
G?8,&jP~T 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
Z&/;6[ 在计算对话框中,点击Play按钮。计算应当能无误进行。
|4wVWJ7 查看结果 v>0xHQD*<M 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
%.<w8ag B4&x?-0ZC 图6显示了6次迭代和初始延迟的WDM分析仪的结果。
KWhw@y-5j@ 图6 Dual Port WDM Analyzer不同迭代次数的结果
hv7!x=?8 3LX<&."z 运行模拟 SOeL@!_ 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:
wCc:HfmjJ 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
o),i2 在计算对话框中,点击Play按钮。计算应当能无误进行。
~@L$}Eu j1<@*W&b 查看结果 m", $M> 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
e
0!a
&w o-7>^wV%BD 图7显示了6次迭代和初始延迟的WDM分析仪的结果。
P1H`NOC {P-KU RQ 图7 Dual Port WDM Analyzer不同迭代次数的结果
%VSST?aUvX UGr7,+N&w 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。
"S)4Cjk 观察增益与
波长关系
(a) (b)
图8 图像(a) Gain x Wavelength 和(b) NF x Wavelength