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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 正序阅读 楼主  发表于: 昨天 07:55
    Optisystem可以设计和模拟光纤放大器和光纤激光器。 iv J@=pd)B  
    此处展示的案例可在Optisystem安装文件夹samplesOptical amplifiers中找到。 '-Vt|O_Q  
    教程将会介绍光放大器库这一部分。 m#| 9hMu  
    光放大器 Swig;`  
    全局参数 ;DfY#-  
    使用Optisystem的第一步是设置全局参数。 YJT&{jYi  
    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。 \@c,3  
    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。 2K/4Rf0;  
    这些参数是Iterations和Initial delay,可以在全局参数窗口中获得(图1) m[~y@7AK<  
    图1 全局参数:Signals 标签
    .SU8)T  
    K0|FY=#2y  
    本次教程中,除了一些全局参数,我们会使用默认参数。 "*e$aTZB\  
     在全局参数对话框,将参数Bit rate设置为2.5e9,Sequence length为32,Samples per bit为32。Time window参数应该为1.28e-8(图2)。 kTOzSiq  
    图2 全局参数:Simulation参数标签
    0z6R'Kjy A  
    V^bwXr4f  
    系统设置 u}macKJmp\  
    (a)
    7x|9n  
    (b)
    图3 EDFA布局
    g}k`o!q  
    E Nh l&J  
    Signals标签 vc;$-v$&  
    尽管所有的组件都在布局中正确地连接了,但是我们还不能正常的运行模拟。 N/"{.3{W  
    首先,因为我们考虑信号在两个方向上传输,所以我们需要不止一个全局迭代来使系统的结果收敛。 SJn;{X>)q  
    其次,第一次迭代中,双向组件的左输入端口没有反向信号,例如隔离器和泵浦耦合器,这会使模拟被终止。 /T0F"e)Ci  
    要解决第一个问题,你只需增加迭代次数 IL#"~D?  
    要解决第二个问题,有两个可能的解决方案:我们可以启用在Signals标签的Initial delay参数(图4)或者我们可以在布局中加入Optical Delay(图5)。 m$>H u@Va  
    图4 全局参数-增加迭代数和启用Initial Delay
    2*;~S4 4  
    图5 在布局中加入Optical Delay
    nS }<-s  
    gwuI-d^  
    运行模拟 q376m-+  
    我们可以运行图3所示的系统然后分析结果: pP&7rRhw  
     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 [ )Iv^ U9  
     在计算对话框中,点击Play按钮。计算应当能无误进行。 /K@XzwM  
    查看结果 %rL.|q9  
    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 -A^_{4X  
    c<B/V0]  
    图6显示了6次迭代和初始延迟的WDM分析仪的结果。  dVtG/0  
      
    图6 Dual Port WDM Analyzer不同迭代次数的结果
    ] vHF~|/-  
    /$Nsd  
    运行模拟 qZ}^;)a^  
    为了比较图3和图5两种不同设计的结果,我们可以模拟图5所示的系统然后分析结果: u5`u>.!  
     要运行模拟,你可以在File菜单选择Calculate。你也可以按Ctrl+F5或者使用工具栏的计算按钮。在选择计算后,弹出计算对话框 [.7d<oY  
     在计算对话框中,点击Play按钮。计算应当能无误进行。 )4e.k$X^  
    PbJ(:`u  
    查看结果  ?Jm^<  
    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 i#n0U/  
    M6 "PX *K  
    图7显示了6次迭代和初始延迟的WDM分析仪的结果。 !GjQPAW  
       *SJ_z(CZm  
      
      
    图7 Dual Port WDM Analyzer不同迭代次数的结果
    @alK;\  
    ? =Z?6fw  
    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。 KxJ!,F{>H  
    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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