Optisystem可以设计和模拟光纤放大器和光纤激光器。 {?YBJnG}x 此处展示的案例可在Optisystem安装文件夹samplesOptical amplifiers中找到。 $TZjSZ1w 该教程将会介绍光放大器库这一部分。 9=5xt;mEs} 光放大器 K*sav?c 全局参数 k"$E|$ 使用Optisystem的第一步是设置全局参数。 #O,;3S 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。 Tg yY 9 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。 s%/x3anz= 这些参数是Iterations和Initial delay,可以在全局参数窗口中获得(图1) $_Kcm"oj u5O`|I@R 图1 全局参数:Signals 标签
4Je[!X@C 本次教程中,除了一些全局参数,我们会使用默认参数。 Qk[YF 在全局参数对话框,将参数Bit rate设置为2.5e9,Sequence length为32,Samples per bit为32。Time window参数应该为1.28e-8(图2)。 e jh0Wfl AO~f=GW 图2 全局参数:Simulation参数标签
#<o=W#[ 系统设置 8~j1 c_Lcsn (a)
khQ@DwO*\= 
(b)
图3 EDFA布局
FByA4VxB Signals标签 r~YxtBZH+ 尽管所有的组件都在布局中正确地连接了,但是我们还不能正常的运行模拟。 ?8!\V NC. 首先,因为我们考虑信号在两个方向上传输,所以我们需要不止一个全局迭代来使系统的结果收敛。 e pGC
Ta 其次,第一次迭代中,双向组件的左输入端口没有反向信号,例如隔离器和泵浦耦合器,这会使模拟被终止。 /*1p|c ^ 要解决第一个问题,你只需增加迭代次数 t->I# t7 要解决第二个问题,有两个可能的解决方案:我们可以启用在Signals标签的Initial delay参数(图4)或者我们可以在布局中加入Optical Delay(图5)。 k{C03=xk ZbfpMZ g 图4 全局参数-增加迭代数和启用Initial Delay
A/TCJ#>l 图5 在布局中加入Optical Delay
3Q!)bMv \ 运行模拟 Y|nC_7&Bv 我们可以运行图3所示的系统然后分析结果: g@|2z 要运行模拟,你可以在File菜单选择Calculate。你也可以按Ctrl+F5或者使用工具栏的计算按钮。在选择计算后,计算对话框应该会出现 %X**( 在计算对话框中,点击Play按钮。计算应当能无误进行。 YLv5[pV 查看结果 ' '<3;
为了查看结果,双击Dual Port WDM Analyzer。通过浏览Signal Index参数,你可以查看每一次迭代的结果 ^E&WgXlb
ApTE:Fm1 图6显示了6次迭代和初始延迟的WDM分析仪的结果。 ~s2la~gu h|%a}])G) 图6 Dual Port WDM Analyzer不同迭代次数的结果
2?nEHIUT 运行模拟 w&x$RP 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: o@[oI\Vr! 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 !,9;AMO
- 在计算对话框中,点击Play按钮。计算应当能无误进行。 Y2aN<>f
j1O_Az|3 查看结果 D}~uxw;[^ 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 yrG=2{I
Eg(.L,dj 图7显示了6次迭代和初始延迟的WDM分析仪的结果。 in7h^6?I \49s;\I] Slv91c&md, 图7 Dual Port WDM Analyzer不同迭代次数的结果
lf\x`3Vd 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。 c@Xb6 z_> 观察增益与波长关系 GL,( N| (a) (b)
图8 图像(a) Gain x Wavelength 和(b) NF x Wavelength