Optisystem可以设计和
模拟光纤放大器和光纤
激光器。
ivJ@=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 该
教程将会介绍光放大器库这一部分。
m#|
9hMu 光放大器 Sw ig;` 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$aTZB\ 在全局参数对话框,将参数Bit rate设置为2.5e9,Sequence length为32,Samples per bit为32。Time window参数应该为1.28e-8(图2)。
kTOzSiq 图2 全局参数:Simulation参数标签
0z6R'Kjy A V^bwXr4f 系统设置 u}macKJmp\ (a)
7x|9n 
(b)
图3 EDFA布局
g}k`o!q E Nhl&J Signals标签 vc;$-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*;~S44 图5 在布局中加入Optical Delay
nS }<-s gwuI-d^ 运行模拟 q 376m-+ 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~|/- /$Nsd 运行模拟 qZ}^;)a^ 为了比较图3和图5两种不同设计的结果,我们可以模拟图5所示的系统然后分析结果:
u5`u>.! 要运行模拟,你可以在File菜单选择Calculate。你也可以按Ctrl+F5或者使用工具栏的计算按钮。在选择计算后,弹出计算对话框
[.7d<oY 在计算对话框中,点击Play按钮。计算应当能无误进行。
)4 e.k$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