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    [技术]OptiSystem应用:光放大器EDFA的仿真 [复制链接]

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    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 07-09
    Optisystem可以设计和模拟光纤放大器和光纤激光器。 [F7hu7zY8  
    此处展示的案例可在Optisystem安装文件夹samplesOptical amplifiers中找到。 'GScszz  
    教程将会介绍光放大器库这一部分。 $cg cX  
    光放大器 "N#Y gSr  
    全局参数 H?w6C):]  
    使用Optisystem的第一步是设置全局参数。 dr"1s-D4IQ  
    我们都知道,主要的一个参数是time window,它由比特率和序列长度计算得到。 wC*X4 '  
    对于放大器和激光器的设计,还有其它可以定义模拟中的迭代次数和引入初始延迟的重要参数。 UxBpdm%dvP  
    这些参数是Iterations和Initial delay,可以在全局参数窗口中获得(图1) '%;m?t% q  
    图1 全局参数:Signals 标签
    05R@7[GWq  
    pfPz8L.7  
    本次教程中,除了一些全局参数,我们会使用默认参数。 @)}L~lb[)  
     在全局参数对话框,将参数Bit rate设置为2.5e9,Sequence length为32,Samples per bit为32。Time window参数应该为1.28e-8(图2)。 1;iUWU1@  
    图2 全局参数:Simulation参数标签
    .)3<Q}>  
    (m$Y<{)2  
    系统设置 ?]5qr?W%  
    (a)
    OTv)  
    (b)
    图3 EDFA布局
    JGZBL{8  
    rM SZ"  
    Signals标签 {..6>fS  
    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。 @F>D+=hS  
    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。 :'ptuY  
    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。 XP}<N&j  
    要解决第一个问题,你只需增加迭代次数 +|f@^-  
    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)。 iDD$pd,e\  
    图4 全局参数-增加迭代数和启用Initial Delay
    >Gu M]qn  
    图5 在布局中加入Optical Delay
    QWU-m{@~&  
    7$#u  
    运行模拟 L50n8s  
    我们可以运行图3所示的系统然后分析结果: (At$3b6  
     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 8,|kao:  
     在计算对话框中,点击Play按钮。计算应当能无误进行。 bd`P0f?  
    查看结果 tBSW|0  
    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 YZ7.1`8  
    #;S*V"  
    图6显示了6次迭代和初始延迟的WDM分析仪的结果。 p}P-6&k,U  
      
    图6 Dual Port WDM Analyzer不同迭代次数的结果
    ABkl%m6xf  
    sRfcF`7  
    运行模拟 _Ey5n!0:  
    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: [B3RfCV{  
     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 ^sZ,2,^  
     在计算对话框中,点击Play按钮。计算应当能无误进行。 hGrdtsH?  
    )}v l\7=  
    查看结果 1x^GWtRp  
    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 |uDdHX8T  
    ULW~90  
    图7显示了6次迭代和初始延迟的WDM分析仪的结果。 4K74=r),i  
       fy$1YI>!Q  
      
      
    图7 Dual Port WDM Analyzer不同迭代次数的结果
    n@w%Zl  
    ?ubro0F:  
    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。 2SLU:=<3  
    观察增益与波长关系
    (a)             (b)
    图8 图像(a) Gain x Wavelength 和(b) NF x Wavelength
     
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