Optisystem可以设计和
模拟光纤放大器和光纤
激光器。
sK|+&BC 此处展示的案例可在Optisystem安装文件夹samplesOptical amplifiers中找到。
,\ zx4* 该
教程将会介绍光放大器库这一部分。
*skmTioj& 光放大器 2Afg.-7EP 全局参数 Ou2p^:C( 使用Optisystem的第一步是设置全局参数。
O g!SFg* 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。
X32{y973hT 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。
U~Rs?JmTdD 这些参数是Iterations和Initial delay,可以在全局参数窗口中获得(图1)
C.?~D*Q 图1 全局参数:Signals 标签
yo!Y%9 _ v3VUm# 本次教程中,除了一些全局参数,我们会使用默认参数。
*f3?0w 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)。
mBg$eiGTB 图2 全局参数:Simulation参数标签
;a~
e lw_PQ4Hp 系统设置 sH+ 90|? (a)
#b$qtp!, 
(b)
图3 EDFA布局
X~ g9TUv8 Fz@9
@ Signals标签 e4Q2$Q@b 尽管所有的组件都在布局中正确地连接了,但是我们还不能正常的运行模拟。
cP>[H:\Xc 首先,因为我们考虑信号在两个方向上传输,所以我们需要不止一个全局迭代来使系统的结果收敛。
CjUYwAy$k 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。
s73' h 要解决第一个问题,你只需增加迭代次数
Zd8`95 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)。
`z<I< 图4 全局参数-增加迭代数和启用Initial Delay
kuW^_BROJ 图5 在布局中加入Optical Delay
V5bB$tL}3 J)="Im) 运行模拟 \JIyJ8FleC 我们可以运行图3所示的系统然后分析结果:
K4Hu0 要运行模拟,你可以在File菜单选择Calculate。你也可以按Ctrl+F5或者使用工具栏的计算按钮。在选择计算后,计算对话框应该会出现
EEj.Kch}4 在计算对话框中,点击Play按钮。计算应当能无误进行。
@ 3,:G$, 查看结果 ..UA*#%1 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
@*-t.b2k Nd%j0lj 图6显示了6次迭代和初始延迟的WDM分析仪的结果。
Mk!bmFZOZ 图6 Dual Port WDM Analyzer不同迭代次数的结果
lHc9D "*ww>0[ 运行模拟 sk7]s7 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:
*b\&R%6dR 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
z^\-x9vL 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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aS, 查看结果 }mOo= )C! 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
my%MXTm2 q0VR&b`?>D 图7显示了6次迭代和初始延迟的WDM分析仪的结果。
sI6coe5n ZhY03>X 图7 Dual Port WDM Analyzer不同迭代次数的结果
3U%kf<m= |X;|=. 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。
nt$q< 57 观察增益与
波长关系
(a) (b)
图8 图像(a) Gain x Wavelength 和(b) NF x Wavelength