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    [技术]OptiSystem应用:光放大器EDFA的仿真 [复制链接]

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    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 04-22
    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 *  
    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$k  
    其次,第一次迭代中,双向组件的左输入端口没有反向信号,例如隔离器和泵浦耦合器,这会使模拟被终止。 s7 3'h  
    要解决第一个问题,你只需增加迭代次数 Zd8`95  
    要解决第二个问题,有两个可能的解决方案:我们可以启用在Signals标签的Initial delay参数(图4)或者我们可以在布局中加入Optical Delay(图5)。 `z<I<  
    图4 全局参数-增加迭代数和启用Initial Delay
    kuW^_BROJ  
    图5 在布局中加入Optical Delay
    V5bB$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。 CX#d9 8\b  
     a S ,  
    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
     
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