Optisystem可以设计和
模拟光纤放大器和光纤
激光器。
Q/*|ADoq 此处展示的案例可在Optisystem安装文件夹samplesOptical amplifiers中找到。
|x>5 T} 该
教程将会介绍光放大器库这一部分。
[F(iV[n% 光放大器 /E i e5p 全局参数 w ykaf 使用Optisystem的第一步是设置全局参数。
q:iu
hI$~G 我们都知道,主要的一个参数是time window,它由比特率和
序列长度计算得到。
\'iy(8i 对于放大器和
激光器的设计,还有其它可以定义模拟中的迭代次数和引入初始延迟的重要参数。
/<%L& 这些参数是Iterations和Initial delay,可以在全局参数窗口中获得(图1)
GCv1x-> 图1 全局参数:Signals 标签
C?'s AN|f:259 本次教程中,除了一些全局参数,我们会使用默认参数。
joZd 在全局参数对话框,将参数Bit rate设置为2.5e9,Sequence length为32,Samples per bit为32。Time window参数应该为1.28e-8(图2)。
S_RP&+!7 图2 全局参数:Simulation参数标签
2iOYC0`!
:Gx5vo 系统设置 >J_P[v (a)
V?p`rrj@ 
(b)
图3 EDFA布局
Q~P|=* >m{>0k(^` Signals标签 eV}H 尽管所有的组件都在布局中正确地连接了,但是我们还不能正常的运行模拟。
'
~fP#y 首先,因为我们考虑信号在两个方向上传输,所以我们需要不止一个全局迭代来使系统的结果收敛。
{LCKt/Z>P 其次,第一次迭代中,双向组件的左输入端口没有反向信号,例如隔离器和泵浦耦合器,这会使模拟被终止。
.3cD.']% 要解决第一个问题,你只需增加迭代次数
v$g\]QS
p 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)。
.WuSW[g 图4 全局参数-增加迭代数和启用Initial Delay
O'3/21)|y 图5 在布局中加入Optical Delay
6E^9> GMoz$c6n_ 运行模拟 + ef>ek 我们可以运行图3所示的系统然后分析结果:
+Z"[2Dm 要运行模拟,你可以在File菜单选择Calculate。你也可以按Ctrl+F5或者使用工具栏的计算按钮。在选择计算后,计算对话框应该会出现
4Mt RI 在计算对话框中,点击Play按钮。计算应当能无误进行。
,Tk53 " 查看结果 q(1hY"S"}b 为了查看结果,双击Dual Port WDM Analyzer。通过浏览Signal Index参数,你可以查看每一次迭代的结果
i*A_Po 9|OOT[ 图6显示了6次迭代和初始延迟的WDM分析仪的结果。
jR@>~t[}o 图6 Dual Port WDM Analyzer不同迭代次数的结果
&n0Ag]$P c"t&,OU: 运行模拟 T1x67 b
u 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:
sb?!U"v.' 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
^),t=!;p 在计算对话框中,点击Play按钮。计算应当能无误进行。
t}OzF cyqN =wD&hDn4 查看结果 :_,3")-v 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
W ,v0~ r)Ml-r= 图7显示了6次迭代和初始延迟的WDM分析仪的结果。
Pj{I}4P` 5N bq9YY 图7 Dual Port WDM Analyzer不同迭代次数的结果
hb)C"q= W{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。
{/>uc,8O 观察增益与
波长关系
(a) (b)
图8 图像(a) Gain x Wavelength 和(b) NF x Wavelength