Optisystem可以设计和
模拟光纤放大器和光纤
激光器。
XPdqE`w=$p 此处展示的案例可在Optisystem安装文件夹samplesOptical amplifiers中找到。
(U$;0` 该
教程将会介绍光放大器库这一部分。
xH`
VX-X3 光放大器 |%|Vlu 全局参数 h,&{m*q& 使用Optisystem的第一步是设置全局参数。
<6;@@ 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。
?-2s}IJO 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。
B>cT<B 这些参数是Iterations和Initial delay,可以在全局参数窗口中获得(图1)
IIGx+> 图1 全局参数:Signals 标签
iT|7**+3 icIWv
本次教程中,除了一些全局参数,我们会使用默认参数。
\i-CTv6f 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)。
e, 2/3jO 图2 全局参数:Simulation参数标签
^^!G{*F KrG,T5 系统设置 +!ljq~% (a)
nvwf!iU6 
(b)
图3 EDFA布局
:|ahu "WtYqXyd Signals标签 !wEe<], 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。
"Vl4=W)u 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。
pJ1\@G 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。
p{ZyC 要解决第一个问题,你只需增加迭代次数
,UVu.RjXN 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)。
%LmsywPPp 图4 全局参数-增加迭代数和启用Initial Delay
%#&njP 图5 在布局中加入Optical Delay
-(lP8Y~gFY x3U>5F@ 运行模拟 +03/A`PKrB 我们可以运行图3所示的系统然后分析结果:
o+XQMg 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
GNrRc3dr$ 在计算对话框中,点击Play按钮。计算应当能无误进行。
v{"yrC 查看结果 q=`n3+N_H~ 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
ZPb30M0 ]W2#8:i 图6显示了6次迭代和初始延迟的WDM分析仪的结果。
z^&$6c_ 图6 Dual Port WDM Analyzer不同迭代次数的结果
I"lzOD; eI 5}]+|d; 运行模拟 7D:rq 8$\ 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:
v_/<f&r 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
hp9LV2_5 在计算对话框中,点击Play按钮。计算应当能无误进行。
<BZC5b6 Nz`v+sp 查看结果 U{pg
y#/ 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
TKsP#Dt/ n@;B_Bt7 图7显示了6次迭代和初始延迟的WDM分析仪的结果。
U{[YCs fk h:?qd 图7 Dual Port WDM Analyzer不同迭代次数的结果
!P^Mo> " #rBfp|b]1 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。
GQA\JYw|oY 观察增益与
波长关系
(a) (b)
图8 图像(a) Gain x Wavelength 和(b) NF x Wavelength