Optisystem可以设计和模拟光纤放大器和光纤激光器。 B(HT.%r^A 此处展示的案例可在Optisystem安装文件夹samplesOptical amplifiers中找到。 3"
Vd==oK~ 该教程将会介绍光放大器库这一部分。 0.(<'!"y 光放大器 7h<> k*E) 全局参数 T|'&K:[TJ 使用Optisystem的第一步是设置全局参数。 gb-{2p>} 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。 #ch 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。 %l9$a`& 这些参数是Iterations和Initial delay,可以在全局参数窗口中获得(图1) A[/I#Im7 A| x:UQlu 图1 全局参数:Signals 标签
EZr6oO@Nc 本次教程中,除了一些全局参数,我们会使用默认参数。 E)YVfM 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)。 3(lVmfk z%"Ai)W/{ 图2 全局参数:Simulation参数标签
$Tl<V/ 系统设置 d!{7r7ob\ CJw$j`k (a)
/8 CY0Ey 
(b)
图3 EDFA布局
\aSz2lxEHn Signals标签 4~u9B/v 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。 K84&sSi 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。 {sc[RRN~C 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。 ubGs/Vzye 要解决第一个问题,你只需增加迭代次数 D\rmaF+ 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)。 -}<g-*m"q f]_mzF=& 图4 全局参数-增加迭代数和启用Initial Delay
}C~]=Z 图5 在布局中加入Optical Delay
eK_*q- 运行模拟 8$~3r a 我们可以运行图3所示的系统然后分析结果: .H;B=nd* 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 <f%/px%1 在计算对话框中,点击Play按钮。计算应当能无误进行。 J|j;g!fK 查看结果 .9 kyrlm 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 xh'^c^1
|cTpw1%I~ 图6显示了6次迭代和初始延迟的WDM分析仪的结果。 __)qw# 6Y?`=kAp 图6 Dual Port WDM Analyzer不同迭代次数的结果
c f*zejbw 运行模拟 dB)[O9K) 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: 84`rbL!M 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 L+R>%d
s 在计算对话框中,点击Play按钮。计算应当能无误进行。 x;U|3{Io
jH0Bo; 查看结果 yh!B!v' 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 ^
KAG|r9
!J#.!}3 图7显示了6次迭代和初始延迟的WDM分析仪的结果。 Yo'K pdn n6cq\@~A ?aJ6ug 图7 Dual Port WDM Analyzer不同迭代次数的结果
&z ksRX 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。 |cu`f{E2] 观察增益与波长关系 dQ6GhS~ (a) (b)
图8 图像(a) Gain x Wavelength 和(b) NF x Wavelength