Optisystem可以设计和
模拟光纤放大器和光纤
激光器。
Y(m/E.h.~ 此处展示的案例可在Optisystem安装文件夹samplesOptical amplifiers中找到。
H/|Mq#K 该
教程将会介绍光放大器库这一部分。
i
jg'X#E 光放大器 #]_S{sO 全局参数 P2_ JS]> 使用Optisystem的第一步是设置全局参数。
V/.Y]dN5 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。
{[m %1O1 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。
QNLkj`PL/ 这些参数是Iterations和Initial delay,可以在全局参数窗口中获得(图1)
|4\.",Bg 图1 全局参数:Signals 标签
NFDi2L>Ba b*n o.eB 本次教程中,除了一些全局参数,我们会使用默认参数。
$"!"=v%B 在全局参数对话框,将参数Bit rate设置为2.5e9,Sequence length为32,Samples per bit为32。Time window参数应该为1.28e-8(图2)。
%t([ 图2 全局参数:Simulation参数标签
pa~.[cBI 1Yo9Wf;vP 系统设置 ?>*i8* (a)
&DYHkG 
(b)
图3 EDFA布局
RnE=T/VZJ d(jd{L4d Signals标签 aW$sd) 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。
Egi<m 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。
:tu6'X\k 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。
j,K]TJ 要解决第一个问题,你只需增加迭代次数
9*h?g+\ 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)。
z:u e]7(. 图4 全局参数-增加迭代数和启用Initial Delay
G +o)s 图5 在布局中加入Optical Delay
!_QE|tVeR 7{
(t_N> 运行模拟 jqPQ=X 我们可以运行图3所示的系统然后分析结果:
GPy+\P` 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
ZxlQyr`~a( 在计算对话框中,点击Play按钮。计算应当能无误进行。
U!r2`2LY 查看结果 u7=`u/ 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
QmvhmsDL YLVIn_\} 图6显示了6次迭代和初始延迟的WDM分析仪的结果。
6+b!|`?l+ 图6 Dual Port WDM Analyzer不同迭代次数的结果
B<SuNbR ycg5S rg 运行模拟 G1K5J`"* 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:
iq)4/3"6 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
h.gj4/g 在计算对话框中,点击Play按钮。计算应当能无误进行。
Wf^6: FX`SaY>D 查看结果 (]n^_G#-$ 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
GS_'&Yj &> tmzlww 图7显示了6次迭代和初始延迟的WDM分析仪的结果。
cs `T7?> '#mv- /<t* 图7 Dual Port WDM Analyzer不同迭代次数的结果
p&/}0eL y .>%(bH8S 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。
Xp"ZK=r 观察增益与
波长关系
(a) (b)
图8 图像(a) Gain x Wavelength 和(b) NF x Wavelength