Optisystem可以设计和
模拟光纤放大器和光纤
激光器。
w;O-ATUzN 此处展示的案例可在Optisystem安装文件夹samplesOptical amplifiers中找到。
]Y[N=G 该
教程将会介绍光放大器库这一部分。
KQfWpHwfj 光放大器 ,Cr%2Wg- 全局参数 ; J W]b] 使用Optisystem的第一步是设置全局参数。
AU9C#;JD 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。
'[$KG 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。
ED` 1)1< 这些参数是Iterations和Initial delay,可以在全局参数窗口中获得(图1)
*u+DAg'& 图1 全局参数:Signals 标签
~5P9^`KNH z*},N$2= 本次教程中,除了一些全局参数,我们会使用默认参数。
IWv(GQx 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)。
yj:@Fg-3g 图2 全局参数:Simulation参数标签
nah?V"
?Y m*y&z'e\ 系统设置 :E")Zw&sW3 (a)
@aS)=|Ls\ 
(b)
图3 EDFA布局
JBpV'_"] edL2ax Signals标签 $ar^U 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。
Biv)s@"f-Q 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。
[ cB^6v 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。
$FPq8$V 要解决第一个问题,你只需增加迭代次数
_#{ *I(l 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)。
(HRj0,/^ 图4 全局参数-增加迭代数和启用Initial Delay
g
*,O 图5 在布局中加入Optical Delay
HT.,BF Vlx.C~WYn 运行模拟 d|R-K7 ~~ 我们可以运行图3所示的系统然后分析结果:
cSPQ
NYU: 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
89M'klZ 在计算对话框中,点击Play按钮。计算应当能无误进行。
if&bp , 查看结果 z6`0Uv~ 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
Htgo=7!?\3 UwUHB~<oE 图6显示了6次迭代和初始延迟的WDM分析仪的结果。
()aCE^C 图6 Dual Port WDM Analyzer不同迭代次数的结果
7T/BzXr,B $#rkvG_w 运行模拟 w+6P x# 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:
)WoH>D 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
?|ZbQz(bL 在计算对话框中,点击Play按钮。计算应当能无误进行。
,7wYa& dfFw6R 查看结果 {~9z uNi 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
8&EJ.CQ qt L]x - O 图7显示了6次迭代和初始延迟的WDM分析仪的结果。
HO<|EH~lu ,&BNN]k 图7 Dual Port WDM Analyzer不同迭代次数的结果
`}ak]Z_ ~\am%r> 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。
=AO
( 观察增益与
波长关系
(a) (b)
图8 图像(a) Gain x Wavelength 和(b) NF x Wavelength