Optisystem可以设计和
模拟光纤放大器和光纤
激光器。
}>|M6.n " 此处展示的案例可在Optisystem安装文件夹samplesOptical amplifiers中找到。
[z^db0PU 该
教程将会介绍光放大器库这一部分。
Gc'CS_L 光放大器 ;GgW&*| 全局参数 pRAdo=" 使用Optisystem的第一步是设置全局参数。
#`>46T 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。
W]t!I}yPR 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。
"&,Gn#'FG 这些参数是Iterations和Initial delay,可以在全局参数窗口中获得(图1)
ZM~kc|& 图1 全局参数:Signals 标签
<e
s>FD y[W<vb+F 本次教程中,除了一些全局参数,我们会使用默认参数。
?1G7=R 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)。
EM.7,;|N 图2 全局参数:Simulation参数标签
H*Tc.Ie p? dXs^ c 系统设置 D_HE!fl (a)
9EE},D 
(b)
图3 EDFA布局
qXH\e| @4'bI) Signals标签 x'.OLXx> 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。
*r&q;ER 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。
kYVn4Wq 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。
Wx i|(} 要解决第一个问题,你只需增加迭代次数
sL9,+ 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)。
1%;o-F@ 图4 全局参数-增加迭代数和启用Initial Delay
WI?iz-,]( 图5 在布局中加入Optical Delay
JE<zQf( & [CBhipoc 运行模拟 Kf.G'v46 我们可以运行图3所示的系统然后分析结果:
wQ4IQ! 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
0! :1o61 在计算对话框中,点击Play按钮。计算应当能无误进行。
&@c?5Ie5 查看结果 7q' _]$ 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
/%#LA F%8W*Y699 图6显示了6次迭代和初始延迟的WDM分析仪的结果。
!IZbMn6 图6 Dual Port WDM Analyzer不同迭代次数的结果
^+ hJ& 9W Ls<.&3X2 运行模拟 7^fpbrj 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:
*6-f vqCv 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
),<E-Ub 在计算对话框中,点击Play按钮。计算应当能无误进行。
}|k_sx: 0{8^)apII 查看结果 r@2{>j8 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
5i+0GN3nd j A 9! 图7显示了6次迭代和初始延迟的WDM分析仪的结果。
#q06K2 c\n&Z'vK 图7 Dual Port WDM Analyzer不同迭代次数的结果
^k'?e"[gTs wX0m8"g@ 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。
X_7cwPY 观察增益与
波长关系
(a) (b)
图8 图像(a) Gain x Wavelength 和(b) NF x Wavelength