Optisystem可以设计和模拟光纤放大器和光纤激光器。 fw:7Q7
qo 此处展示的案例可在Optisystem安装文件夹samplesOptical amplifiers中找到。 RR~sEUCo{ 该教程将会介绍光放大器库这一部分。 Eo7 _v 光放大器 VeNNsg>& 全局参数 <<7,kfR 使用Optisystem的第一步是设置全局参数。 }{#;;5KrB 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。 hkmTpH1<M 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。 Jo7fxWO_g 这些参数是Iterations和Initial delay,可以在全局参数窗口中获得(图1) abTDa6 /`v :Bx+WW&P.i 图1 全局参数:Signals 标签
t5ny"k! 本次教程中,除了一些全局参数,我们会使用默认参数。 bK_0NrXP 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)。 xVsa,EX b (!3Yc:~RE 图2 全局参数:Simulation参数标签
eHVdZ'%x 系统设置 vCy.CN$ \yJZvhUk (a)
wE,=%?" 
(b)
图3 EDFA布局
h"VpQhi Signals标签 T =eT^?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。 dp"<KcP_ 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。 dxzvPgi? 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。 QmWC2$b 要解决第一个问题,你只需增加迭代次数 9_J!s 要解决第二个问题,有两个可能的解决方案:我们可以启用在Signals标签的Initial delay参数(图4)或者我们可以在布局中加入Optical Delay(图5)。 ql{^"8x ILkjz^ 图4 全局参数-增加迭代数和启用Initial Delay
`YFkY^T 图5 在布局中加入Optical Delay
1?D8|< 运行模拟 '\ph`Run 我们可以运行图3所示的系统然后分析结果: tIi!*u
要运行模拟,你可以在File菜单选择Calculate。你也可以按Ctrl+F5或者使用工具栏的计算按钮。在选择计算后,计算对话框应该会出现 t/v@vJ`vSH 在计算对话框中,点击Play按钮。计算应当能无误进行。 iN:G/ss4O 查看结果 ]iz_w`I\ 为了查看结果,双击Dual Port WDM Analyzer。通过浏览Signal Index参数,你可以查看每一次迭代的结果 jGk7=}nw
+?URVp 图6显示了6次迭代和初始延迟的WDM分析仪的结果。 4&FNU)tt |QnUK5D$ 图6 Dual Port WDM Analyzer不同迭代次数的结果
f0-RhR 运行模拟 Ux_EpC
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: S2koXg( 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 5S&aI{;9< 在计算对话框中,点击Play按钮。计算应当能无误进行。 T$gkq>!j<E
G*)s%2c>h 查看结果 YYTO,4 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 2^zg0!z
GAg.p?Sq 图7显示了6次迭代和初始延迟的WDM分析仪的结果。 7,pje j Bv;I0i:_
Q;XXgX#l 图7 Dual Port WDM Analyzer不同迭代次数的结果
Nhjle@J< 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。 y,'FTP9? 观察增益与波长关系 ::p-9F (a) (b)
图8 图像(a) Gain x Wavelength 和(b) NF x Wavelength