Optisystem可以设计和
模拟光纤放大器和光纤
激光器。
BQ77n2(@ 此处展示的案例可在Optisystem安装文件夹samplesOptical amplifiers中找到。
JztSP? 该
教程将会介绍光放大器库这一部分。
I-|1eR+3 光放大器 v@]\
P<E 全局参数 hc5iIJ] 使用Optisystem的第一步是设置全局参数。
G!m;J8#m( 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。
'fY(
Vm 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。
Pt%EyFG 这些参数是Iterations和Initial delay,可以在全局参数窗口中获得(图1)
~px)Jd 图1 全局参数:Signals 标签
r*4@S~; Je;HAhL 本次教程中,除了一些全局参数,我们会使用默认参数。
?O#,|\v?] 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)。
C2Af$7c 图2 全局参数:Simulation参数标签
E@^mlUf I)cA:Ip 系统设置 LDq(WPI1# (a)
{,CvWL 
(b)
图3 EDFA布局
6I$:mHEhd Eg|C Signals标签 a'A'%+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。
(e6KSRh2fF 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。
Cr$8\{2OA7 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。
t_ZWd#x+; 要解决第一个问题,你只需增加迭代次数
8qQrJFm|3* 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)。
S.A|(?x 图4 全局参数-增加迭代数和启用Initial Delay
5Gsjt+
o 图5 在布局中加入Optical Delay
QDJ:LJz\ $79-)4;z4 运行模拟 /2e,,)4g 我们可以运行图3所示的系统然后分析结果:
?;)F_aHp 要运行模拟,你可以在File菜单选择Calculate。你也可以按Ctrl+F5或者使用工具栏的计算按钮。在选择计算后,计算对话框应该会出现
92S,W?( 在计算对话框中,点击Play按钮。计算应当能无误进行。
QF`o%mI 查看结果 i$W=5B>SO 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
rpO>l E'4dI: 图6显示了6次迭代和初始延迟的WDM分析仪的结果。
y@Q?
guB 图6 Dual Port WDM Analyzer不同迭代次数的结果
B(|dT66K 8ORr 运行模拟 H@hHEzO 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:
#mcU);s 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
xK C{P{: 在计算对话框中,点击Play按钮。计算应当能无误进行。
ac??lHtH9 TZ+2S93c 查看结果 tM;S
)S(= 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
i7(\i2_P &24z`ZS[w6 图7显示了6次迭代和初始延迟的WDM分析仪的结果。
qQ "O;_ jW!)5(B[A 图7 Dual Port WDM Analyzer不同迭代次数的结果
O:3DIT1#> |Zrkk>GW: 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。
b5Pakz=jNM 观察增益与
波长关系
(a) (b)
图8 图像(a) Gain x Wavelength 和(b) NF x Wavelength