Optisystem可以设计和
模拟光纤放大器和光纤
激光器。
S>W_p~@ 此处展示的案例可在Optisystem安装文件夹samplesOptical amplifiers中找到。
kaSy 9Y{ 该
教程将会介绍光放大器库这一部分。
nLn3kMl4 光放大器 C_SJ4Sh 全局参数 qpo3b7(N 使用Optisystem的第一步是设置全局参数。
b?6-lYE>L 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。
I]HrtI 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。
!d@q T. 这些参数是Iterations和Initial delay,可以在全局参数窗口中获得(图1)
o6JCy\Bx 图1 全局参数:Signals 标签
]>E)0<t 5PY,}1` 本次教程中,除了一些全局参数,我们会使用默认参数。
w8!S;~xKI 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)。
oyQp"'|N 图2 全局参数:Simulation参数标签
MP5
vc5[ 9M3XHj 系统设置 89*txYmx (a)
4Wz@^7|V5 
(b)
图3 EDFA布局
)<_e{_h
SE%B&8ZD Signals标签 Igowz7 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。
"MH_hzbBF 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。
D6cqON0a. 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。
"E4;M/ 要解决第一个问题,你只需增加迭代次数
B@P +b*% 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)。
?P<8Zw 图4 全局参数-增加迭代数和启用Initial Delay
gi26Dtk(h 图5 在布局中加入Optical Delay
8y9oj9
;E] %,HuG-L 运行模拟 I[mlQmwsL. 我们可以运行图3所示的系统然后分析结果:
p.(8e kh 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
y|sU-O2}Dl 在计算对话框中,点击Play按钮。计算应当能无误进行。
Q\WH2CK 查看结果 :A+nmz!z 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
`a$-"tW~j A 9I5 图6显示了6次迭代和初始延迟的WDM分析仪的结果。
05]y*I 图6 Dual Port WDM Analyzer不同迭代次数的结果
ulY8$jB DG2CpR)S 运行模拟 Lt\Wz'6Y 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:
1}O&q6\"J 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
in>Os@e# 在计算对话框中,点击Play按钮。计算应当能无误进行。
O$<m(~[S 1y\-Iz^ 查看结果 {51<EvyE* 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
^T(v4'7 xqP DL9\ 图7显示了6次迭代和初始延迟的WDM分析仪的结果。
O+8]y4%5 \6]Uj+ 图7 Dual Port WDM Analyzer不同迭代次数的结果
QqpXUyHp[ 0l.\KF 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。
3>Ne_kY 观察增益与
波长关系
(a) (b)
图8 图像(a) Gain x Wavelength 和(b) NF x Wavelength