Optisystem可以设计和
模拟光纤放大器和光纤
激光器。
m[#%/ 此处展示的案例可在Optisystem安装文件夹samplesOptical amplifiers中找到。
c$.T<r)Z 该
教程将会介绍光放大器库这一部分。
$YR{f[+L
w 光放大器 u"joCZ7`kG 全局参数 'Sk6U]E~ 使用Optisystem的第一步是设置全局参数。
X)FQ%(H< 我们都知道,主要的一个参数是time window,它由比特率和
序列长度计算得到。
"p2u+ 8? 对于放大器和
激光器的设计,还有其它可以定义模拟中的迭代次数和引入初始延迟的重要参数。
.Px,=56$X 这些参数是Iterations和Initial delay,可以在全局参数窗口中获得(图1)
Jz2q\42q 图1 全局参数:Signals 标签
C890+(D~ QD6Z=>?S 本次教程中,除了一些全局参数,我们会使用默认参数。
M,Po54u 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)。
|O^V)bZmx 图2 全局参数:Simulation参数标签
w7[0 kfIbgya 系统设置 6UtG-WHHt (a)
_c,&\ wl$ 
(b)
图3 EDFA布局
EID(M.G ; vhnA$'a Signals标签 0honHP 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。
;+!xZOmm 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。
Z 'Zd[."s 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。
gB'`I(q5. 要解决第一个问题,你只需增加迭代次数
A`
oa|k!U 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)。
pzYG?9cwz 图4 全局参数-增加迭代数和启用Initial Delay
cbY3m Sfn* 图5 在布局中加入Optical Delay
]*;RHy9 >4Fdxa 运行模拟 ROcY'- 我们可以运行图3所示的系统然后分析结果:
">0 /8] l 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
g!z8oPT 在计算对话框中,点击Play按钮。计算应当能无误进行。
mRNHq3 查看结果 -1dIZy 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
[ )B@ _p?I{1O 图6显示了6次迭代和初始延迟的WDM分析仪的结果。
!k ;[^> 图6 Dual Port WDM Analyzer不同迭代次数的结果
6NP`P j R XWJ0=t&} 运行模拟 E%KC'TN^D 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:
G;Pt|F?c 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
iOE9FW|e 在计算对话框中,点击Play按钮。计算应当能无误进行。
lb=2*dFJ1 15RI(BN 查看结果 ~ly`u 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
GXGN;,7EV &4a~6 图7显示了6次迭代和初始延迟的WDM分析仪的结果。
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1D\/H 8Fyc#Xo8 图7 Dual Port WDM Analyzer不同迭代次数的结果
#p;4:IT 5QCw5N 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。
\Or]5ogT' 观察增益与
波长关系
(a) (b)
图8 图像(a) Gain x Wavelength 和(b) NF x Wavelength