Optisystem可以设计和模拟光纤放大器和光纤激光器。 ad9EG#mD# 此处展示的案例可在Optisystem安装文件夹samplesOptical amplifiers中找到。 u9BjgK(M 该教程将会介绍光放大器库这一部分。 %
^e@`0L 光放大器 HXyFj 全局参数 S3QaYq"v 使用Optisystem的第一步是设置全局参数。 <W?WUF 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。 }H5/3be 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。 _;#9!"& 这些参数是Iterations和Initial delay,可以在全局参数窗口中获得(图1) _nP)uU$ {b[tA,
> 图1 全局参数:Signals 标签
,^HS`!s[ E 本次教程中,除了一些全局参数,我们会使用默认参数。 yYg 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)。 uC)Zs, _5 #.o0mguU 图2 全局参数:Simulation参数标签
p x0Sy| 系统设置 gXF.on4B uQWp+}>ZJy (a)
f'i6QMk\& 
(b)
图3 EDFA布局
:4U0I:J# Signals标签 x`#22"m 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。 (ZS/@He 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。 ,b4g.CV 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。 ;KL9oV!<f 要解决第一个问题,你只需增加迭代次数 !M,h79NM 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)。 2p+C%"n> Et.j1M|g 图4 全局参数-增加迭代数和启用Initial Delay
Rh[Ib m56 图5 在布局中加入Optical Delay
VJ*\pM@no 运行模拟 86y%=! bS 我们可以运行图3所示的系统然后分析结果: ~x\Cmu9` 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 Ms,@t^nk 在计算对话框中,点击Play按钮。计算应当能无误进行。 an. `dBm 查看结果 -(
(Z@T1k 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 I
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V'C-'Ythwf 图6显示了6次迭代和初始延迟的WDM分析仪的结果。 b#A(*a_gN ?3Pazc]+| 图6 Dual Port WDM Analyzer不同迭代次数的结果
&lq^dFP&Su 运行模拟 LfHzT<)| 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: A*R n<{U 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 ]{Z8 在计算对话框中,点击Play按钮。计算应当能无误进行。 \@8*T S
D,E$_0 查看结果 KI`11lJW~ 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 5tMh/]IeS
(uRZxX 图7显示了6次迭代和初始延迟的WDM分析仪的结果。 ^j [Ku o(zTNk5d /z#F,NB 图7 Dual Port WDM Analyzer不同迭代次数的结果
1#q^uqO0 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。 F;-90w 观察增益与波长关系 5a6VMqQ6 (a) (b)
图8 图像(a) Gain x Wavelength 和(b) NF x Wavelength