Optisystem可以设计和模拟光纤放大器和光纤激光器。 Q3+%8zZI 此处展示的案例可在Optisystem安装文件夹samplesOptical amplifiers中找到。 iDDq<a.A 该教程将会介绍光放大器库这一部分。 @)Vb?|3 光放大器 ]2"UR_x 全局参数 S`[(y?OF? 使用Optisystem的第一步是设置全局参数。 A1B[5a*o! 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。 Se[=$W 对于放大器和激光器的设计,还有其它可以定义模拟中的迭代次数和引入初始延迟的重要参数。 \``w>Xy8 这些参数是Iterations和Initial delay,可以在全局参数窗口中获得(图1) ^0_ > !4^Lv{1QZ 图1 全局参数:Signals 标签
Fi+DG?zu 本次教程中,除了一些全局参数,我们会使用默认参数。 R+0fs$su 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)。 8}[<3K%*g zuMz6#aCC8 图2 全局参数:Simulation参数标签
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;Je" 系统设置 5R.jhYAj W1o6Sh8v( (a)
4avkyFj!h 
(b)
图3 EDFA布局
s!gVY!0 Signals标签 !2B~.!& 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。 Z1W%fT 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。 -2laM9Ed 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。 7{"F%`7L 要解决第一个问题,你只需增加迭代次数 )=glN<*? 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)。 ?zsRs?rc0 "6WJj3hN 图4 全局参数-增加迭代数和启用Initial Delay
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R 图5 在布局中加入Optical Delay
c;29GHs2 运行模拟 yhK9rcJq6} 我们可以运行图3所示的系统然后分析结果: Y -BZV | 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 o^uh3,. 在计算对话框中,点击Play按钮。计算应当能无误进行。 GdScYAC
查看结果 -{?xl*D 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 Wvd-be
" E5=AWd 图6显示了6次迭代和初始延迟的WDM分析仪的结果。 k=Wt57jt ,{"K^ 图6 Dual Port WDM Analyzer不同迭代次数的结果
Kzt:rhiB 运行模拟 8PeVHpZ 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: Ub\&k[F 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 9*"K+t: 在计算对话框中,点击Play按钮。计算应当能无误进行。 ze+S_{
&QHmo* 查看结果 |j8#n`' 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 \ X6y".|-
]=|iO~WN 图7显示了6次迭代和初始延迟的WDM分析仪的结果。 `"~ X1; `yhc,5M z __#PQ,n 图7 Dual Port WDM Analyzer不同迭代次数的结果
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yfL]J 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。 sSiZG 观察增益与波长关系 ~Wm'~y> (a) (b)
图8 图像(a) Gain x Wavelength 和(b) NF x Wavelength