Optisystem可以设计和
模拟光纤放大器和光纤
激光器。
|+f@w/+ 此处展示的案例可在Optisystem安装文件夹samplesOptical amplifiers中找到。
B[epI3R 该
教程将会介绍光放大器库这一部分。
2old})CLJ 光放大器 :tdN#m6& 全局参数 -LhO
</l 使用Optisystem的第一步是设置全局参数。
b<n*wH 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。
Jx!#y A; 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。
?^n),mR 这些参数是Iterations和Initial delay,可以在全局参数窗口中获得(图1)
Vo"Wr>F 图1 全局参数:Signals 标签
r roI l1l=52r 本次教程中,除了一些全局参数,我们会使用默认参数。
+0_e a~{ 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)。
+DU^"q= 图2 全局参数:Simulation参数标签
9sJ=Nldq g]vo."}5E 系统设置 Je5}Z.3m (a)
kUGOkSP8[ 
(b)
图3 EDFA布局
S6Y2(qdP Gh>&+UA'$1 Signals标签 ~G,_4}#"pM 尽管所有的组件都在布局中正确地连接了,但是我们还不能正常的运行模拟。
0"}J!c<g 首先,因为我们考虑信号在两个方向上传输,所以我们需要不止一个全局迭代来使系统的结果收敛。
g[';1}/B4 其次,第一次迭代中,双向组件的左输入端口没有反向信号,例如隔离器和泵浦耦合器,这会使模拟被终止。
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要解决第一个问题,你只需增加迭代次数
f$ 9O0,}%O 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)。
>mJH@,F: 图4 全局参数-增加迭代数和启用Initial Delay
=h0vdi%{ 图5 在布局中加入Optical Delay
z?dd5.k GZH{"_$ 运行模拟 hz:h>Hwy 我们可以运行图3所示的系统然后分析结果:
)Fon;/p 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
sPX&XqWx 在计算对话框中,点击Play按钮。计算应当能无误进行。
%|j`z?i| 查看结果 %
bfe_k( 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
6~c#G{kc v|\3FEu@ 图6显示了6次迭代和初始延迟的WDM分析仪的结果。
~-R%m 图6 Dual Port WDM Analyzer不同迭代次数的结果
Co>e<be%S ~=va<%{
U 运行模拟 >Q$ph= 为了比较图3和图5两种不同设计的结果,我们可以模拟图5所示的系统然后分析结果:
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oE>i 要运行模拟,你可以在File菜单选择Calculate。你也可以按Ctrl+F5或者使用工具栏的计算按钮。在选择计算后,弹出计算对话框
5EU~T.4C< 在计算对话框中,点击Play按钮。计算应当能无误进行。
v{d$DZUs ;/:Sx/#s 查看结果 A]Bf&+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
CRBj> TyDh\f!w 图7显示了6次迭代和初始延迟的WDM分析仪的结果。
m<H{@ZgN( `AYq,3V 图7 Dual Port WDM Analyzer不同迭代次数的结果
vd?Bk_d9k, ?4A/?Z]ub 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。
w 5 yOSz 观察增益与
波长关系
(a) (b)
图8 图像(a) Gain x Wavelength 和(b) NF x Wavelength