Optisystem可以设计和模拟光纤放大器和光纤激光器。 yu;P +G
此处展示的案例可在Optisystem安装文件夹samplesOptical amplifiers中找到。 N;\'N
ne 该教程将会介绍光放大器库这一部分。 %}%Qc6.H 光放大器 zAiXo__x 全局参数 x QIq^/F0 使用Optisystem的第一步是设置全局参数。 {WYX~Mvvj 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。 V,%=AR5 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。 ,^C--tgZJg 这些参数是Iterations和Initial delay,可以在全局参数窗口中获得(图1) H ' >r !|sC 图1 全局参数:Signals 标签
g*_cPU0~m 本次教程中,除了一些全局参数,我们会使用默认参数。 *{L)dW+: 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)。 s,]z[qB#$ ME*LHr, 图2 全局参数:Simulation参数标签
INJEsz 系统设置 PpAu!2lt9 MRdduPrM%$ (a)
Fvbh\m
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(b)
图3 EDFA布局
@0/+_2MH- Signals标签 )r
jiY%F$ 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。 _no*k?o* 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。 ^zQ/mo,Z 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。 h-`}L= 要解决第一个问题,你只需增加迭代次数 *2,VyY 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)。 =w{Z@S(ukz #T'{ n1AI 图4 全局参数-增加迭代数和启用Initial Delay
~5}*
d 图5 在布局中加入Optical Delay
)8$=C#qC[ 运行模拟 sM `DL 我们可以运行图3所示的系统然后分析结果: ;EP:o%r 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 iMDM1}b 在计算对话框中,点击Play按钮。计算应当能无误进行。 ZZzMO6US0 查看结果 .nx2";oi 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 `u&Rsz&^
RO'7\xvn 图6显示了6次迭代和初始延迟的WDM分析仪的结果。 Wa{` VS [J?aD`{#O 图6 Dual Port WDM Analyzer不同迭代次数的结果
hvsWs.;L' 运行模拟 :%,:" 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: ;'#8tGv= 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 Ju1D
=b 在计算对话框中,点击Play按钮。计算应当能无误进行。 4\8+9b\9"
HMh"}I2n 查看结果 3 cK I 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 d,B:kE0Y
pL/DZ|S3 图7显示了6次迭代和初始延迟的WDM分析仪的结果。 i#vYyVr[ >I-RGW'A
2y;Skp 图7 Dual Port WDM Analyzer不同迭代次数的结果
YUtC.TR1 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。 $QLcH;+7t 观察增益与波长关系 Ch<[l8;K (a) (b)
图8 图像(a) Gain x Wavelength 和(b) NF x Wavelength