Optisystem可以设计和
模拟光纤放大器和光纤
激光器。
~1>.A(,=z 此处展示的案例可在Optisystem安装文件夹samplesOptical amplifiers中找到。
ce7CcHQ?B 该
教程将会介绍光放大器库这一部分。
-}KC=,]vh 光放大器 0Nnsjh 全局参数 [rSR:V?"a 使用Optisystem的第一步是设置全局参数。
.p e( lP 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。
`0Oh_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。
yge,8i)c 这些参数是Iterations和Initial delay,可以在全局参数窗口中获得(图1)
!0vG|C;' 图1 全局参数:Signals 标签
;,?KI$K ;{U@qQD7 本次教程中,除了一些全局参数,我们会使用默认参数。
:gep:4&u 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)。
&2{tF 图2 全局参数:Simulation参数标签
s=0BMPDgm z}*9uZ 系统设置 oz}+T(@O (a)
!X;1 } 
(b)
图3 EDFA布局
:{q<{^c k\NMy#]Zt Signals标签 i:OK8Q{VI 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。
\uaJ@{Vug 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。
CnG+Mc^ 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。
Y07ZB'K 要解决第一个问题,你只需增加迭代次数
xUa{1!Y8 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)。
yFtd=AI'E 图4 全局参数-增加迭代数和启用Initial Delay
5Hw~2 ?a, 图5 在布局中加入Optical Delay
]Ccg`AR{ MP4z-4Y 运行模拟 .K p 我们可以运行图3所示的系统然后分析结果:
<w)r`D6 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
jhb6T ?} 在计算对话框中,点击Play按钮。计算应当能无误进行。
Lcg)UcB-# 查看结果 TjwBv6h 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/-LZ. f
(F)1 图6显示了6次迭代和初始延迟的WDM分析仪的结果。
e-"nB]n^/ 图6 Dual Port WDM Analyzer不同迭代次数的结果
2C9V|[U, ^HqY9QT2 运行模拟 |4uWh 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:
k{Me[B 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
6 1F(<! 在计算对话框中,点击Play按钮。计算应当能无误进行。
!3*(N8_|# tavpq.0O 查看结果 G"Sd@%W( 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
s#)5h0t#du Zf65`K3 图7显示了6次迭代和初始延迟的WDM分析仪的结果。
S|]X'f !3 f?:M 图7 Dual Port WDM Analyzer不同迭代次数的结果
q@nP}Pv&5 JU^lyi! 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。
@AIaC-,~] 观察增益与
波长关系
(a) (b)
图8 图像(a) Gain x Wavelength 和(b) NF x Wavelength