Optisystem可以设计和
模拟光纤放大器和光纤
激光器。
Z_T~2t 此处展示的案例可在Optisystem安装文件夹samplesOptical amplifiers中找到。
a3He-76 该
教程将会介绍光放大器库这一部分。
Bf W@f 光放大器 X{h[ 全局参数 D2\Ep L/ 使用Optisystem的第一步是设置全局参数。
|CBJ8],mT 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。
z qd1G(tO 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。
~6OdwGWV 这些参数是Iterations和Initial delay,可以在全局参数窗口中获得(图1)
:a( Oc'T 图1 全局参数:Signals 标签
7?
="{; SNH AL F 本次教程中,除了一些全局参数,我们会使用默认参数。
^)3=WD'! 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)。
7~H$p X 图2 全局参数:Simulation参数标签
#"o`'5 )_Iu7b 系统设置 gO]8hLT (a)
!B#tJD 
(b)
图3 EDFA布局
g{m~TVm' m`@~ZIa?>B Signals标签 C{V,=Fo^ 尽管所有的组件都在布局中正确地连接了,但是我们还不能正常的运行模拟。
/T 4GPi\lg 首先,因为我们考虑信号在两个方向上传输,所以我们需要不止一个全局迭代来使系统的结果收敛。
#*}cc 其次,第一次迭代中,双向组件的左输入端口没有反向信号,例如隔离器和泵浦耦合器,这会使模拟被终止。
xp"F)6 要解决第一个问题,你只需增加迭代次数
}9+Vf'u|l 要解决第二个问题,有两个可能的解决方案:我们可以启用在Signals标签的Initial delay参数(图4)或者我们可以在布局中加入Optical Delay(图5)。
ZP.~Y;Ch;- 图4 全局参数-增加迭代数和启用Initial Delay
\T;(k?28HN 图5 在布局中加入Optical Delay
j7VaaA !1bATO:x 运行模拟 W{kTM4 我们可以运行图3所示的系统然后分析结果:
T<mP.T,$! 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
_wZr`E) 在计算对话框中,点击Play按钮。计算应当能无误进行。
: p7PiqQ 查看结果 &tlU.Whk+ 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
m;u :_4 \YH*x` 图6显示了6次迭代和初始延迟的WDM分析仪的结果。
X@~R< 图6 Dual Port WDM Analyzer不同迭代次数的结果
=jRC4]M}) QEY#U| 运行模拟 74KR.ABd 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:
kyD*b3MN 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
/J&_ZDNV~ 在计算对话框中,点击Play按钮。计算应当能无误进行。
rX|{nb e.;B?0QrV 查看结果 U
H6
Jvt 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
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4_ 图7显示了6次迭代和初始延迟的WDM分析仪的结果。
,.uI> H$xUOqL 图7 Dual Port WDM Analyzer不同迭代次数的结果
c+UZ UgP RM!VAFH
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。
en16hd>^W: 观察增益与
波长关系
(a) (b)
图8 图像(a) Gain x Wavelength 和(b) NF x Wavelength