Optisystem可以设计和模拟光纤放大器和光纤激光器。 [AA'Ko 此处展示的案例可在Optisystem安装文件夹samplesOptical amplifiers中找到。 V]&0"HX2r! 该教程将会介绍光放大器库这一部分。 #| ETH;HM 光放大器 ~QQi{92 全局参数 *#\da]"{ 使用Optisystem的第一步是设置全局参数。 ;%{REa 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。 5R"iF+p4 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。 2M1}`H\ 这些参数是Iterations和Initial delay,可以在全局参数窗口中获得(图1) ;Hk{bz( R9xhO! 图1 全局参数:Signals 标签
jv_z%` 本次教程中,除了一些全局参数,我们会使用默认参数。 Q+YYj 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)。 o-H\vtOjE _[SW8 9zk 图2 全局参数:Simulation参数标签
jbZ%Y0km% 系统设置 |L%}@e
Vw_ ?%K7IJ% (a)
9=YX9nP 
(b)
图3 EDFA布局
DPqk~ KCM Signals标签 RE6dN 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。 ROqz$yY 首先,因为我们考虑信号在两个方向上传输,所以我们需要不止一个全局迭代来使系统的结果收敛。 %zsY=qT 其次,第一次迭代中,双向组件的左输入端口没有反向信号,例如隔离器和泵浦耦合器,这会使模拟被终止。 3V2dN)\ 要解决第一个问题,你只需增加迭代次数 sbqAjm} 要解决第二个问题,有两个可能的解决方案:我们可以启用在Signals标签的Initial delay参数(图4)或者我们可以在布局中加入Optical Delay(图5)。 N/CL?Z>c v!~tX*q 图4 全局参数-增加迭代数和启用Initial Delay
)"KKBil0 图5 在布局中加入Optical Delay
KFZ2%:6> 运行模拟 gn,D9d+ 我们可以运行图3所示的系统然后分析结果: =cz^g^7 要运行模拟,你可以在File菜单选择Calculate。你也可以按Ctrl+F5或者使用工具栏的计算按钮。在选择计算后,计算对话框应该会出现 ;=r_R!d@ 在计算对话框中,点击Play按钮。计算应当能无误进行。 bYt[/K, 查看结果 u2\QhP 9 为了查看结果,双击Dual Port WDM Analyzer。通过浏览Signal Index参数,你可以查看每一次迭代的结果 Fp=O:]
0Ez(;4]3 图6显示了6次迭代和初始延迟的WDM分析仪的结果。 ZMa@/\pf1 ;xqN#mqq 图6 Dual Port WDM Analyzer不同迭代次数的结果
Z8 eB5!$ 运行模拟 T%q@jv{c 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: wjEyU: 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 bSJ@
5qS 在计算对话框中,点击Play按钮。计算应当能无误进行。 |f67aN
|k,M$@5s 查看结果 8=kIN-l_ 要查看结果,双击Dual Port WDM Analyzer。通过浏览Signal Index参数,你可以查看每一次迭代的结果 9:9gam
J> Z.2 图7显示了6次迭代和初始延迟的WDM分析仪的结果。 h$`zuz XSOSy2: 9 ^+8b9y 图7 Dual Port WDM Analyzer不同迭代次数的结果
%7}ibz4iF 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。 6~b)Hc/ 观察增益与波长关系 P z<
\q; (a) (b)
图8 图像(a) Gain x Wavelength 和(b) NF x Wavelength