Optisystem可以设计和
模拟光纤放大器和光纤
激光器。
1s1$J2LX 此处展示的案例可在Optisystem安装文件夹samplesOptical amplifiers中找到。
RJSNniYr7 该
教程将会介绍光放大器库这一部分。
9v/1>rziE 光放大器 :x16N|z 全局参数 n.Ekpq\ 使用Optisystem的第一步是设置全局参数。
R|5w :+=z 我们都知道,主要的一个参数是time window,它由比特率和
序列长度计算得到。
"|&SC0* 对于放大器和
激光器的设计,还有其它可以定义模拟中的迭代次数和引入初始延迟的重要参数。
m}8c.OJ>K` 这些参数是Iterations和Initial delay,可以在全局参数窗口中获得(图1)
HhIa=,VY 图1 全局参数:Signals 标签
g9
g
&] `@eQL[Z9x 本次教程中,除了一些全局参数,我们会使用默认参数。
r1t TY? 在全局参数对话框,将参数Bit rate设置为2.5e9,Sequence length为32,Samples per bit为32。Time window参数应该为1.28e-8(图2)。
ga!t:O@w 图2 全局参数:Simulation参数标签
Q?Q!D+~mND wl}Q|4rZ 系统设置
X&(1DE (a)
\ocJJc9 
(b)
图3 EDFA布局
~|+ lKwI lp Signals标签 O-q [#P 尽管所有的组件都在布局中正确地连接了,但是我们还不能正常的运行模拟。
[9*+s 首先,因为我们考虑信号在两个方向上传输,所以我们需要不止一个全局迭代来使系统的结果收敛。
ofRe4
*\j 其次,第一次迭代中,双向组件的左输入端口没有反向信号,例如隔离器和泵浦耦合器,这会使模拟被终止。
|"\A5v|1 要解决第一个问题,你只需增加迭代次数
F DXAe-|Q 要解决第二个问题,有两个可能的解决方案:我们可以启用在Signals标签的Initial delay参数(图4)或者我们可以在布局中加入Optical Delay(图5)。
NouT~K`' 图4 全局参数-增加迭代数和启用Initial Delay
vr2t MD 图5 在布局中加入Optical Delay
SmC91XO +.gZILw 运行模拟 i.6c;KU 我们可以运行图3所示的系统然后分析结果:
8) 'OXR0/ 要运行模拟,你可以在File菜单选择Calculate。你也可以按Ctrl+F5或者使用工具栏的计算按钮。在选择计算后,计算对话框应该会出现
X8y&|uH 在计算对话框中,点击Play按钮。计算应当能无误进行。
1@;Dn' 查看结果 Qp]V~s( 为了查看结果,双击Dual Port WDM Analyzer。通过浏览Signal Index参数,你可以查看每一次迭代的结果
sF f@> 7'CdDB6&. 图6显示了6次迭代和初始延迟的WDM分析仪的结果。
AvH^9zEE( 图6 Dual Port WDM Analyzer不同迭代次数的结果
=5',obYN>c Jro) 运行模拟 PkMN@JS 为了比较图3和图5两种不同设计的结果,我们可以模拟图5所示的系统然后分析结果:
o yK'h9Wt1 要运行模拟,你可以在File菜单选择Calculate。你也可以按Ctrl+F5或者使用工具栏的计算按钮。在选择计算后,弹出计算对话框
PA&Ev0`+ 在计算对话框中,点击Play按钮。计算应当能无误进行。
bRfac/:} S sGb; 查看结果 SwXVa/9a" 要查看结果,双击Dual Port WDM Analyzer。通过浏览Signal Index参数,你可以查看每一次迭代的结果
V*}ft@GPD ?sk{(UN] 图7显示了6次迭代和初始延迟的WDM分析仪的结果。
/&_$+Iun xo
a1=' 图7 Dual Port WDM Analyzer不同迭代次数的结果
U]ynnw4 jH({Qc,97 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。
Iw~R@, 观察增益与
波长关系
(a) (b)
图8 图像(a) Gain x Wavelength 和(b) NF x Wavelength