Optisystem可以设计和
模拟光纤放大器和光纤
激光器。
qre(3,VE5 此处展示的案例可在Optisystem安装文件夹samplesOptical amplifiers中找到。
MnD^jcx
该
教程将会介绍光放大器库这一部分。
#=aT Sw X 光放大器 P(Q}r7F~( 全局参数 =fy'w3m 使用Optisystem的第一步是设置全局参数。
F]`_ak E 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。
zr[|~- 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。
wVtBH_> 这些参数是Iterations和Initial delay,可以在全局参数窗口中获得(图1)
*aS[^iX?s 图1 全局参数:Signals 标签
_gI1@uQw
;$rh&ET 本次教程中,除了一些全局参数,我们会使用默认参数。
i$S*5+ 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)。
jinXK 图2 全局参数:Simulation参数标签
uPBtR gWHjI3; 系统设置 ,kw:g&A (a)
@w@ `-1 
(b)
图3 EDFA布局
@[w.!GW% "y$s`n4Mj Signals标签 ,3FG' q2 尽管所有的组件都在布局中正确地连接了,但是我们还不能正常的运行模拟。
~mYCXf oc{ 首先,因为我们考虑信号在两个方向上传输,所以我们需要不止一个全局迭代来使系统的结果收敛。
.[>UkM0 其次,第一次迭代中,双向组件的左输入端口没有反向信号,例如隔离器和泵浦耦合器,这会使模拟被终止。
Bu,VLIba 要解决第一个问题,你只需增加迭代次数
jK-usn 要解决第二个问题,有两个可能的解决方案:我们可以启用在Signals标签的Initial delay参数(图4)或者我们可以在布局中加入Optical Delay(图5)。
PBp+(o- 图4 全局参数-增加迭代数和启用Initial Delay
QKtVwsz
+ 图5 在布局中加入Optical Delay
6eHw\$/ d}(b!q9 运行模拟 b?%Pa\,! 我们可以运行图3所示的系统然后分析结果:
8PwPI%Pb 要运行模拟,你可以在File菜单选择Calculate。你也可以按Ctrl+F5或者使用工具栏的计算按钮。在选择计算后,计算对话框应该会出现
so@wUxF 在计算对话框中,点击Play按钮。计算应当能无误进行。
'w~e>$WI 查看结果 G.sf>.[ 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
l\1_v7s ck K9@RQ 图6显示了6次迭代和初始延迟的WDM分析仪的结果。
YTYCv7 图6 Dual Port WDM Analyzer不同迭代次数的结果
(ixlFGvEq `*HM5 1U 运行模拟 a&s&6Q|Y 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:
5R/k8UZ 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&gyj 在计算对话框中,点击Play按钮。计算应当能无误进行。
NJ$c0CNy \K(QE ~y'W 查看结果 $>!tpJw 要查看结果,双击Dual Port WDM Analyzer。通过浏览Signal Index参数,你可以查看每一次迭代的结果
oiNt'HQ2/ p-,(P+Np 图7显示了6次迭代和初始延迟的WDM分析仪的结果。
]sG^a7Z.X T$Rj/u
t1 图7 Dual Port WDM Analyzer不同迭代次数的结果
]O.Z4+6w k#pNk7;MZ 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。
6T ,'Oz 观察增益与
波长关系
(a) (b)
图8 图像(a) Gain x Wavelength 和(b) NF x Wavelength