Optisystem可以设计和模拟光纤放大器和光纤激光器。 >f*[U/{ K 此处展示的案例可在Optisystem安装文件夹samplesOptical amplifiers中找到。 MJ:>ZRXCE 该教程将会介绍光放大器库这一部分。 h7H#sL[^ 光放大器 K?o} B 全局参数 );.q:" 使用Optisystem的第一步是设置全局参数。 !B_?_ a 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。 fC4D# 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。 Z 7M%}V% 这些参数是Iterations和Initial delay,可以在全局参数窗口中获得(图1) Oy!j ` ?>p<!:E!r 图1 全局参数:Signals 标签
tT;=l[7% 本次教程中,除了一些全局参数,我们会使用默认参数。 Q`]El<$ 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)。 G;%Pf9o26 fuxBoB 图2 全局参数:Simulation参数标签
uUczD 8y 系统设置 @9QtK69 ;=.QT (a)
NgnHo\) 
(b)
图3 EDFA布局
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l+RX* Signals标签 Hop$w 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。 e,}]K'!t 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。 dsP1Zq 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。 61Nj&1Ze 要解决第一个问题,你只需增加迭代次数 Hiz e
m! 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)。 O]n"aAu@ lq$1CI 图4 全局参数-增加迭代数和启用Initial Delay
Lj$yGd K< 图5 在布局中加入Optical Delay
sM?bUg0w 运行模拟 ,0#5kc*X 我们可以运行图3所示的系统然后分析结果: ?zKVXK7}0 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 .Jz$)R 在计算对话框中,点击Play按钮。计算应当能无误进行。 PZF>ia} 查看结果 zJ#e3o . 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 1@Bq-2OD4
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z 图6显示了6次迭代和初始延迟的WDM分析仪的结果。 'r%`(Z{~ -0Q:0wU
图6 Dual Port WDM Analyzer不同迭代次数的结果
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W%(.tc\ 运行模拟 ih?_ fW 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: Wx&AY"J
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 0*%j6*XDq9 在计算对话框中,点击Play按钮。计算应当能无误进行。 vL13~q*F
8 F'i5i 查看结果 2;4Of~ 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 ^\cB&<h
jz|zq\Eek 图7显示了6次迭代和初始延迟的WDM分析仪的结果。 9o P8| <+ *&B*/HAN e+=Oj o# 图7 Dual Port WDM Analyzer不同迭代次数的结果
!>/U6h,_ 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。 qyc:;3?wm 观察增益与波长关系 W;,.OoDc> (a) (b)
图8 图像(a) Gain x Wavelength 和(b) NF x Wavelength