Optisystem可以设计和模拟光纤放大器和光纤激光器。 TgLlmU*qMU 此处展示的案例可在Optisystem安装文件夹samplesOptical amplifiers中找到。 [z9i v~ 该教程将会介绍光放大器库这一部分。 OWzIea@ 光放大器 uVocl,?.L 全局参数 D.~t#a A 使用Optisystem的第一步是设置全局参数。 bB["Qd}Q 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。 ]n_A~Yr 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。 $Z4p$o
dk 这些参数是Iterations和Initial delay,可以在全局参数窗口中获得(图1) "Q( 8FF B5hGzplS 图1 全局参数:Signals 标签
*SZ<ori 本次教程中,除了一些全局参数,我们会使用默认参数。 6{6tg>|L) 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)。 5sH ee, 7pNh|#Uv' 图2 全局参数:Simulation参数标签
ur|2FS7 系统设置 TBzM~y ,yoT3_%P (a)
/[p4. FL 
(b)
图3 EDFA布局
P-C_sj A7 Signals标签 vzU %5, 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。 U"Y$7~ 首先,因为我们考虑信号在两个方向上传输,所以我们需要不止一个全局迭代来使系统的结果收敛。 Tr8+E;; 其次,第一次迭代中,双向组件的左输入端口没有反向信号,例如隔离器和泵浦耦合器,这会使模拟被终止。 7?4>' 要解决第一个问题,你只需增加迭代次数 2WoB ;= 要解决第二个问题,有两个可能的解决方案:我们可以启用在Signals标签的Initial delay参数(图4)或者我们可以在布局中加入Optical Delay(图5)。 8{RiaF8 KK?}`o 图4 全局参数-增加迭代数和启用Initial Delay
n~h%K7
c 图5 在布局中加入Optical Delay
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[o. 运行模拟 o7 kGZ 我们可以运行图3所示的系统然后分析结果: .IqS}Rh 要运行模拟,你可以在File菜单选择Calculate。你也可以按Ctrl+F5或者使用工具栏的计算按钮。在选择计算后,计算对话框应该会出现 q/Q*1 在计算对话框中,点击Play按钮。计算应当能无误进行。 #S"=)BZ8L 查看结果 GM5::M]fS 为了查看结果,双击Dual Port WDM Analyzer。通过浏览Signal Index参数,你可以查看每一次迭代的结果 Y<B| e91C
l!b#v` 图6显示了6次迭代和初始延迟的WDM分析仪的结果。 1~+w7Ar=( hE; 图6 Dual Port WDM Analyzer不同迭代次数的结果
\%)p7PNY 运行模拟 #>0nNR[$Y 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: 8ViDh 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 ~HELMS~- 在计算对话框中,点击Play按钮。计算应当能无误进行。 f-Sb:O!V
(efH>oY[ 查看结果 MKbW^: 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 YRK4l\_`
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{00i 图7显示了6次迭代和初始延迟的WDM分析仪的结果。 j/sZ:Q )XD_Yq@E X/Ae-1! 图7 Dual Port WDM Analyzer不同迭代次数的结果
z:w7e0 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。 *aSFJK 观察增益与波长关系 }&=C*5JN (a) (b)
图8 图像(a) Gain x Wavelength 和(b) NF x Wavelength