Optisystem可以设计和
模拟光纤放大器和光纤
激光器。
TbW38\>.R 此处展示的案例可在Optisystem安装文件夹samplesOptical amplifiers中找到。
6j LCU%^ 该
教程将会介绍光放大器库这一部分。
kpN)zxfk 光放大器 '(|ofJe! 全局参数 QB'aON\S 使用Optisystem的第一步是设置全局参数。
A2jUmK.& 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。
nc|p ) 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。
;@|n @ax 这些参数是Iterations和Initial delay,可以在全局参数窗口中获得(图1)
kL"2=7m; 图1 全局参数:Signals 标签
|_@>*Vmg 'AH0ww_)n 本次教程中,除了一些全局参数,我们会使用默认参数。
@r/nF5 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)。
]-/VHh 图2 全局参数:Simulation参数标签
+!.^zp21 _>X+ZlpU: 系统设置 b!5~7Ub.No (a)
b2&0Hx 
(b)
图3 EDFA布局
Gu\q%'I bAtSV u Signals标签 <l E<f+ 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。
n8ZZ#}Nhg 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。
1NA.nw. 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。
vT,AMja 要解决第一个问题,你只需增加迭代次数
+OWX'~fd< 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)。
CdjI` 图4 全局参数-增加迭代数和启用Initial Delay
5uj?#)N 图5 在布局中加入Optical Delay
JYbL?N ou{2@" 运行模拟 l?n\i]' 我们可以运行图3所示的系统然后分析结果:
K^<BW(s 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
N~zdWnSZ@G 在计算对话框中,点击Play按钮。计算应当能无误进行。
}*pi<s 查看结果 9N3o-= 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
Uf;^%*P4 K:#I 图6显示了6次迭代和初始延迟的WDM分析仪的结果。
fN1-d&T 图6 Dual Port WDM Analyzer不同迭代次数的结果
VY=jc~c]v |"CZ T# 运行模拟 O.M>+~Nw 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:
#( 146 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
3kp+<$ 在计算对话框中,点击Play按钮。计算应当能无误进行。
^'{Fh"5 l L@XM2" 查看结果 gu.}M: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
scz&h#0V -3Z,EaG^ 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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!C)x C{xaENp 图7 Dual Port WDM Analyzer不同迭代次数的结果
wIaony 6HWE~`ok6 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。
lE(HFal0-( 观察增益与
波长关系
(a) (b)
图8 图像(a) Gain x Wavelength 和(b) NF x Wavelength