OptiSystem应用：光放大器EDFA的仿真

oM)h#8bq   Optisystem可以设计和模拟光纤放大器和光纤激光器。 1Fe^Qb5G   此处展示的案例可在Optisystem安装文件夹samplesOptical amplifiers中找到。 N6T{   该教程将会介绍光放大器库这一部分。 qTB$`f'|$   光放大器 ooj~&fu   全局参数 |w*R8ro_   使用Optisystem的第一步是设置全局参数。 'i8U   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。 ';G1A   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。 7P B)'Wl"6   这些参数是Iterations和Initial delay，可以在全局参数窗口中获得（图1）  8*c3|   图1 全局参数：Signals 标签 Xwa_3Xm*Le   3loY qeP   本次教程中，除了一些全局参数，我们会使用默认参数。 D-U<u@A4    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）。 @O}7XRJ_8   图2 全局参数：Simulation参数标签 ;oNhEB:F   v6GsoQmA    系统设置 ~RBrSu)   （a） 7Mx 6   （b） 图3 EDFA布局 aP&D9 %5   '>k{tPi.   Signals标签 FkqQf8HB   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。 hAqg Iu*   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。 DOQc"+   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。 =l9T7az   要解决第一个问题，你只需增加迭代次数 45@]:2j   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）。 8CC/BOe   图4 全局参数-增加迭代数和启用Initial Delay a{!r`>I\f   图5 在布局中加入Optical Delay >qo~d?+   }K(o9$V ^!   运行模拟 7dX/bzUVz8   我们可以运行图3所示的系统然后分析结果： #g5^SR|qE    要运行模拟，你可以在File菜单选择Calculate。你也可以按Ctrl+F5或者使用工具栏的计算按钮。在选择计算后，计算对话框应该会出现 MqKye8h9f    在计算对话框中，点击Play按钮。计算应当能无误进行。 C*I(|.i@   查看结果 y\F=ui   为了查看结果，双击Dual Port WDM Analyzer。通过浏览Signal Index参数，你可以查看每一次迭代的结果 e9^2,:wLB   R 4wr   图6显示了6次迭代和初始延迟的WDM分析仪的结果。 r,N[)@      图6 Dual Port WDM Analyzer不同迭代次数的结果 S:8OQI   6S.~s6o,   运行模拟 ~/IexQB&   为了比较图3和图5两种不同设计的结果，我们可以模拟图5所示的系统然后分析结果： &*&?0ov^"    要运行模拟，你可以在File菜单选择Calculate。你也可以按Ctrl+F5或者使用工具栏的计算按钮。在选择计算后，弹出计算对话框 X8<2L2:    在计算对话框中，点击Play按钮。计算应当能无误进行。 6`$[Ini   (shK   查看结果 oh#> 5cA8   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 [ut#:1h^   DJQglt}~   图7显示了6次迭代和初始延迟的WDM分析仪的结果。 Gy@7Xf      ^*^/]vM         图7 Dual Port WDM Analyzer不同迭代次数的结果 *o' 4,+=am   cgj.e   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。 \m@Y WO?L   观察增益与波长关系 （a）             （b） 图8 图像(a) Gain x Wavelength 和(b) NF x Wavelength

2N~E' 25

QfQ\a%cc