Optisystem可以设计和
模拟光纤放大器和光纤
激光器。
86I* 此处展示的案例可在Optisystem安装文件夹samplesOptical amplifiers中找到。
V7@xr
M 该
教程将会介绍光放大器库这一部分。
TnaIRJ\B 光放大器 8say"Qz 全局参数 ?3Fo:Z`@F 使用Optisystem的第一步是设置全局参数。
N+V-V-PVk 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。
0Yjy 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。
A{o{o++ 这些参数是Iterations和Initial delay,可以在全局参数窗口中获得(图1)
4yM8W\je 图1 全局参数:Signals 标签
U+i[r&{gb UiEB?X]-l' 本次教程中,除了一些全局参数,我们会使用默认参数。
XHg%X 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)。
3*TS
4xX 图2 全局参数:Simulation参数标签
t;1NzI$^ ~Iu09t|a 系统设置 )-{Qa\6(% (a)
o|W? a#_\ 
(b)
图3 EDFA布局
^Bb_NcU >D;hT*3 Signals标签 vSA%A47G 尽管所有的组件都在布局中正确地连接了,但是我们还不能正常的运行模拟。
^hgAgP{{ 首先,因为我们考虑信号在两个方向上传输,所以我们需要不止一个全局迭代来使系统的结果收敛。
7a<qP=J 其次,第一次迭代中,双向组件的左输入端口没有反向信号,例如隔离器和泵浦耦合器,这会使模拟被终止。
("oA{:@d 要解决第一个问题,你只需增加迭代次数
1W
g8jr's 要解决第二个问题,有两个可能的解决方案:我们可以启用在Signals标签的Initial delay参数(图4)或者我们可以在布局中加入Optical Delay(图5)。
.'1j5Y-l`N 图4 全局参数-增加迭代数和启用Initial Delay
z>:7}=H0 图5 在布局中加入Optical Delay
K5lp-F eQx"nl3U% 运行模拟 4Dia#1$:J 我们可以运行图3所示的系统然后分析结果:
q':wSu 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,计算对话框应该会出现
[mPdT^h 在计算对话框中,点击Play按钮。计算应当能无误进行。
b9N4Gr 查看结果 9gg,Dy 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
h;KK6*Z*$E pQ Y> 图6显示了6次迭代和初始延迟的WDM分析仪的结果。
#U}U>4' 图6 Dual Port WDM Analyzer不同迭代次数的结果
uLM_KZ sriz
b 运行模拟 Snu;5:R 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:
}A7qIys$4 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
A%1=6 在计算对话框中,点击Play按钮。计算应当能无误进行。
\xxVDr. af(JoX*U 查看结果 jTr4A-" 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
yp^* TD/J )1}g7: 图7显示了6次迭代和初始延迟的WDM分析仪的结果。
0gD0}nH H@ms43v\ 图7 Dual Port WDM Analyzer不同迭代次数的结果
i@Zj7#e* h.;CL#s 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。
? myXG92 观察增益与
波长关系
(a) (b)
图8 图像(a) Gain x Wavelength 和(b) NF x Wavelength