Optisystem可以设计和模拟光纤放大器和光纤激光器。 ~i= _J3' 此处展示的案例可在Optisystem安装文件夹samplesOptical amplifiers中找到。 + /G2fhE 该教程将会介绍光放大器库这一部分。 .N;=\C* 光放大器 U)TUOwF 全局参数 `%bypHeSp 使用Optisystem的第一步是设置全局参数。 5PCqYN(:B 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。 e)IzQ7Zex 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。 ux-/>enc 这些参数是Iterations和Initial delay,可以在全局参数窗口中获得(图1) *][`@@-> yZ7&b&2nLn 图1 全局参数:Signals 标签
1dY}\Sp 本次教程中,除了一些全局参数,我们会使用默认参数。 9yu\ Ot 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)。 -:^U_FL8un Sz
$~P9 图2 全局参数:Simulation参数标签
@)+AaC#- 系统设置 &<g|gsG` Rr$-tYy6 (a)
nbp=PzZy 
(b)
图3 EDFA布局
a~`eQ_ND Signals标签 R+:yVi[F]U 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。 )6MfRw 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。 ,^r9n[M4M 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。 .#!lP/.eQP 要解决第一个问题,你只需增加迭代次数 <V'@ks% 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)。 qArM|\l1 l9~e".
~' 图4 全局参数-增加迭代数和启用Initial Delay
h
f)?1z4 图5 在布局中加入Optical Delay
yF:1( 4 运行模拟 jdP2Pf^^ 我们可以运行图3所示的系统然后分析结果: S>+|OCl"; 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 OKZV{Gja 在计算对话框中,点击Play按钮。计算应当能无误进行。 umfD>" ^I 查看结果 D8Ic?:iX[ 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 `RT>}_j
68|E9^`l 图6显示了6次迭代和初始延迟的WDM分析仪的结果。 ;V_e>TyG ]EbM9Fo-U 图6 Dual Port WDM Analyzer不同迭代次数的结果
w(Ovr`o?9t 运行模拟 "!P3R1;% 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: ;O5zUl-` 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 }Bh8=F3O
Q 在计算对话框中,点击Play按钮。计算应当能无误进行。 unzr0x
{
m@j?za9s 查看结果 "^[ 'y7i 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 q_8+HEvo
ZoqZap6e 图7显示了6次迭代和初始延迟的WDM分析仪的结果。 ^e5=hH-% I|!OY`ko XX!%RE`M8 图7 Dual Port WDM Analyzer不同迭代次数的结果
,KZ~?3$yj 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。 o[4}h:> dq 观察增益与波长关系 #MkTkm&r (a) (b)
图8 图像(a) Gain x Wavelength 和(b) NF x Wavelength