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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 正序阅读 楼主  发表于: 8小时前
    Optisystem可以设计和模拟光纤放大器和光纤激光器。 bu{dT8g'U  
    此处展示的案例可在Optisystem安装文件夹samplesOptical amplifiers中找到。 49YN@ PXC  
    教程将会介绍光放大器库这一部分。 C8D`:k  
    光放大器 !C ZFbz~:  
    全局参数 :QC |N@C  
    使用Optisystem的第一步是设置全局参数。 xNjWo*y v  
    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。 Re*_Dt=r  
    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。 I3u)y|Y=  
    这些参数是Iterations和Initial delay,可以在全局参数窗口中获得(图1) }s[`T   
    图1 全局参数:Signals 标签
    6FY.kN\  
    }b]eiPWN  
    本次教程中,除了一些全局参数,我们会使用默认参数。 tV h"C%Vkr  
     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)。 ;,s9jw  
    图2 全局参数:Simulation参数标签
    ZEso2|   
    A9MTAm{  
    系统设置 -q\Rbb5M  
    (a)
    je%D&ci$  
    (b)
    图3 EDFA布局
    dWdD^>8Ef  
    "28zLo3  
    Signals标签 ;=WwJ Np~  
    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。 [&kz4_  
    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。 <GF^VT|Ce  
    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。 1iqgVby  
    要解决第一个问题,你只需增加迭代次数 6"; ITU^v  
    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)。 @9R78Zra  
    图4 全局参数-增加迭代数和启用Initial Delay
    e^;%w#tEqI  
    图5 在布局中加入Optical Delay
    + )[@  
    )_Z^oH ]<  
    运行模拟 VfozqUf  
    我们可以运行图3所示的系统然后分析结果: i.\ e/9]f  
     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 P#D|CP/Cu  
     在计算对话框中,点击Play按钮。计算应当能无误进行。 Q>71uM%e`  
    查看结果 =2}V=E/85  
    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 8H|ac[hXK2  
    JKy~'>Q  
    图6显示了6次迭代和初始延迟的WDM分析仪的结果。 xsiJI1/68  
      
    图6 Dual Port WDM Analyzer不同迭代次数的结果
    *F!1xyg  
    _07$TC1  
    运行模拟 I?^(j;QpS  
    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: ci/qm\JI<<  
     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 O<E8,MCA[a  
     在计算对话框中,点击Play按钮。计算应当能无误进行。 u:mndTpB6x  
    4c[/%e:\-  
    查看结果 K)5j  
    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 Sp*4Z`^je  
    CD%Cb53  
    图7显示了6次迭代和初始延迟的WDM分析仪的结果。 AyPtbrO  
       qDU4W7|T`  
      
      
    图7 Dual Port WDM Analyzer不同迭代次数的结果
    6P:fM Y  
    DEbMb6)U  
    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。 K/j u=>  
    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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