Optisystem可以设计和
模拟光纤放大器和光纤
激光器。
Uj~
:|?Wz 此处展示的案例可在Optisystem安装文件夹samplesOptical amplifiers中找到。
XO4r rAYvW 该
教程将会介绍光放大器库这一部分。
0bR})}a+Yg 光放大器 MY>o8A 全局参数 p87VJ} 使用Optisystem的第一步是设置全局参数。
@{8SC~ha 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。
/w(t=Y 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。
|'12Kv]#Xa 这些参数是Iterations和Initial delay,可以在全局参数窗口中获得(图1)
@jH8x!5u: 图1 全局参数:Signals 标签
d##'0yg }9(:W </} 本次教程中,除了一些全局参数,我们会使用默认参数。
/%h<^YDBf 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)。
J(x42Q}*S 图2 全局参数:Simulation参数标签
Pb@9<N Xm' 7_AcvsdW 系统设置 %%k`+nK~ (a)
*'ex>4^ 
(b)
图3 EDFA布局
`n~bDG> cvQMZ,p Signals标签 q|ww fPez7 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。
qi-!iT(fe 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。
t0gLz
J 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。
(8OaXif 要解决第一个问题,你只需增加迭代次数
{afR?3GK 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)。
M\ {W &o1! 图4 全局参数-增加迭代数和启用Initial Delay
L&SlUXyt.c 图5 在布局中加入Optical Delay
X{bqG]j ?3:xR_VWZu 运行模拟 -+=+W 我们可以运行图3所示的系统然后分析结果:
gdyP,zMD7 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
^ G(GjW8 在计算对话框中,点击Play按钮。计算应当能无误进行。
MUU9IMFJ 查看结果 &B5@\Hd; 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
! <xe Ao%8 #97w6,P+ 图6显示了6次迭代和初始延迟的WDM分析仪的结果。
y9L:2f\ 图6 Dual Port WDM Analyzer不同迭代次数的结果
t9B]V 1]vrpJw 运行模拟 }J&[Uc 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:
%rZJ#p[e)= 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
4RV5:&ALLS 在计算对话框中,点击Play按钮。计算应当能无误进行。
3mnq=.<(w i0-zGEMB. 查看结果 @ \(*pa 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
bl;C=n %}asw/WiUa 图7显示了6次迭代和初始延迟的WDM分析仪的结果。
_A %8oYS F&om^G'U 图7 Dual Port WDM Analyzer不同迭代次数的结果
?`%)3gx| %l7|+%M.{ 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。
0*KU"JcXd 观察增益与
波长关系
(a) (b)
图8 图像(a) Gain x Wavelength 和(b) NF x Wavelength