Optisystem可以设计和
模拟光纤放大器和光纤
激光器。
/aIGq/;Y+a 此处展示的案例可在Optisystem安装文件夹samplesOptical amplifiers中找到。
GP^.h kVs 该
教程将会介绍光放大器库这一部分。
'u~0rMe4}) 光放大器 ;#:AM; 全局参数 216$,4i 使用Optisystem的第一步是设置全局参数。
O8SE)R~ 我们都知道,主要的一个参数是time window,它由比特率和
序列长度计算得到。
{`,)<R>} 对于放大器和
激光器的设计,还有其它可以定义模拟中的迭代次数和引入初始延迟的重要参数。
P^tTg 这些参数是Iterations和Initial delay,可以在全局参数窗口中获得(图1)
5DVYHN9c| 图1 全局参数:Signals 标签
PcqS#!t 6q6xqr:W 本次教程中,除了一些全局参数,我们会使用默认参数。
}1W@ 在全局参数对话框,将参数Bit rate设置为2.5e9,Sequence length为32,Samples per bit为32。Time window参数应该为1.28e-8(图2)。
MpBdke$ 图2 全局参数:Simulation参数标签
@\o"zU LD1&8kJ*l 系统设置 tym:C7v%~ (a)
-$DfnAh 
(b)
图3 EDFA布局
cvG*p|| H2+b3y-1a] Signals标签 imeE& 尽管所有的组件都在布局中正确地连接了,但是我们还不能正常的运行模拟。
*@H\J e` 首先,因为我们考虑信号在两个方向上传输,所以我们需要不止一个全局迭代来使系统的结果收敛。
}}i'8 其次,第一次迭代中,双向组件的左输入端口没有反向信号,例如隔离器和泵浦耦合器,这会使模拟被终止。
aU^6FI 要解决第一个问题,你只需增加迭代次数
Qd{8.lB~LQ 要解决第二个问题,有两个可能的解决方案:我们可以启用在Signals标签的Initial delay参数(图4)或者我们可以在布局中加入Optical Delay(图5)。
=^i K^) 图4 全局参数-增加迭代数和启用Initial Delay
8QZI(Xe9r 图5 在布局中加入Optical Delay
WTJ{M$ gdA2u;q 运行模拟 8'%m! 我们可以运行图3所示的系统然后分析结果:
GEA1y^b6" 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
F"UI=7:o 在计算对话框中,点击Play按钮。计算应当能无误进行。
se`Eez} 查看结果 n:P:im?,y* 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
-0x Q'1I m|F1_Ggz 图6显示了6次迭代和初始延迟的WDM分析仪的结果。
+{RTz)e?* 图6 Dual Port WDM Analyzer不同迭代次数的结果
YWvD+ 6(rN(C 运行模拟 %9a3$OGZX 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:
w.a9}GC 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
IEMa/[n/ 在计算对话框中,点击Play按钮。计算应当能无误进行。
q\]X1N oJ\g0|\qwe 查看结果 ]B?M3`'> 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
dGn0-l'q kM{8zpn 图7显示了6次迭代和初始延迟的WDM分析仪的结果。
>%om[]0E O~6%Iz` 图7 Dual Port WDM Analyzer不同迭代次数的结果
FV/t t15{>>f4> 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。
UZ2_FP 观察增益与
波长关系
(a) (b)
图8 图像(a) Gain x Wavelength 和(b) NF x Wavelength