Optisystem可以设计和模拟光纤放大器和光纤激光器。 C#-x 3d-{ 此处展示的案例可在Optisystem安装文件夹samplesOptical amplifiers中找到。 u8<=FV3 该教程将会介绍光放大器库这一部分。 CYrL|{M] 光放大器 Nl@Hx 全局参数 a|7V{pp=M 使用Optisystem的第一步是设置全局参数。 Xj/X. 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。 x9_ Lt4 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。 MJg^
QVM 这些参数是Iterations和Initial delay,可以在全局参数窗口中获得(图1) . t3@86xTJ mtOrb9`m 图1 全局参数:Signals 标签
g{J3Ba 本次教程中,除了一些全局参数,我们会使用默认参数。 8Peqm?{5Y5 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)。 )@Zel.XD )nJ>kbO~8 图2 全局参数:Simulation参数标签
!X.N$0 系统设置 #SqOJX~Q &1[5b8H;+ (a)
W"Rii]GK" 
(b)
图3 EDFA布局
1OGlD+f Signals标签 Z9sg6M@s 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。 p~mB;pZ%; 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。 gvU6p[ D 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。 WWe.1A, 要解决第一个问题,你只需增加迭代次数 $o @?D^ 要解决第二个问题,有两个可能的解决方案:我们可以启用在Signals标签的Initial delay参数(图4)或者我们可以在布局中加入Optical Delay(图5)。 Rp<Xu6r X!
]~]%K$y 图4 全局参数-增加迭代数和启用Initial Delay
ji8Rd"S 图5 在布局中加入Optical Delay
w}1)am&pD 运行模拟 I&xRK' 我们可以运行图3所示的系统然后分析结果: Qxvz}r.l] 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 *m"mt 在计算对话框中,点击Play按钮。计算应当能无误进行。 A|&EI-In 查看结果 DuE>KX{<!R 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 5Ci}w|c/>
wd]Yjr#%Ii 图6显示了6次迭代和初始延迟的WDM分析仪的结果。 evs2dz<eA =['ijD4TW 图6 Dual Port WDM Analyzer不同迭代次数的结果
cnc$^[c 运行模拟 z]WT>4 为了比较图3和图5两种不同设计的结果,我们可以模拟图5所示的系统然后分析结果: ec0vg.>p 要运行模拟,你可以在File菜单选择Calculate。你也可以按Ctrl+F5或者使用工具栏的计算按钮。在选择计算后,弹出计算对话框 TB[vpTC9) 在计算对话框中,点击Play按钮。计算应当能无误进行。 OiOL4}5(
c1<g!Q&E 查看结果 [V f|4xcD 要查看结果,双击Dual Port WDM Analyzer。通过浏览Signal Index参数,你可以查看每一次迭代的结果 .Sn1YAhE
fr?eOigbl 图7显示了6次迭代和初始延迟的WDM分析仪的结果。 qb<gh D=j :d#NnR0^L %G@aZWk
Sa 图7 Dual Port WDM Analyzer不同迭代次数的结果
a9I8WQ 正如我们所看到的,第二个设计收敛速度比带有Initial Delay的设计快。图3的设计因为有Initial Delay需要更多的迭代次数。 d;^?6V 观察增益与波长关系 |<V{$),k (a) (b)
图8 图像(a) Gain x Wavelength 和(b) NF x Wavelength