Optisystem可以设计和
模拟光纤放大器和光纤
激光器。
iU]py 此处展示的案例可在Optisystem安装文件夹samplesOptical amplifiers中找到。
f-!t31?XK 该
教程将会介绍光放大器库这一部分。
DG1C_hu
i 光放大器 9,g &EnvG 全局参数 eJD!dGa 使用Optisystem的第一步是设置全局参数。
?ra6Lo 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。
U,q
] 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。
DWT4D)C,U 这些参数是Iterations和Initial delay,可以在全局参数窗口中获得(图1)
j<[+vrj 图1 全局参数:Signals 标签
^wDZg` k=L(C^VP 本次教程中,除了一些全局参数,我们会使用默认参数。
)Nv$ SH 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)。
iF:`rIC 图2 全局参数:Simulation参数标签
kH$)0nK ~Mu=,OT 系统设置 ,QW>M$g{ (a)
a:nMW '! 
(b)
图3 EDFA布局
,2hZtJ<A ma9VI5w Signals标签 Ewg5s?2| 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。
=<~/U? 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。
N#<h/ 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。
--Dd' 要解决第一个问题,你只需增加迭代次数
e]N?{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)。
4'L%Wz[6 图4 全局参数-增加迭代数和启用Initial Delay
DxX333vC 图5 在布局中加入Optical Delay
1%W|>M` dfkmIO%9X 运行模拟 W
'54g$T 我们可以运行图3所示的系统然后分析结果:
LZC)vF5 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
OFS` ?> 在计算对话框中,点击Play按钮。计算应当能无误进行。
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P^#B3
查看结果 QvB]?D#h 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
,1>ABz sA6Ku(9 图6显示了6次迭代和初始延迟的WDM分析仪的结果。
sR%,l 图6 Dual Port WDM Analyzer不同迭代次数的结果
ZUE?19GA NUB 3L 运行模拟 5|zISK%zHS 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:
&gIDcZ 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
NUiNn 7C 在计算对话框中,点击Play按钮。计算应当能无误进行。
^"Y5V5 -t28"jyj 查看结果 `a.1Af;L 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
XsE] Z4 ~4p@m>> 图7显示了6次迭代和初始延迟的WDM分析仪的结果。
+{* @36A5A +jk_tPSe 图7 Dual Port WDM Analyzer不同迭代次数的结果
Mk-C' # f~,8<K 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。
C+/D!ZH%P 观察增益与
波长关系
(a) (b)
图8 图像(a) Gain x Wavelength 和(b) NF x Wavelength