OptiSystem应用：光放大器EDFA的仿真

$HtGB]   Optisystem可以设计和模拟光纤放大器和光纤激光器。 \BN$WV   此处展示的案例可在Optisystem安装文件夹samplesOptical amplifiers中找到。 : wG )   该教程将会介绍光放大器库这一部分。 ]"~ x   光放大器 jOzi89   全局参数 {&UA60~6   使用Optisystem的第一步是设置全局参数。 1z4_QZZ.NG   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。 WIuYSt)h   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。 PG}Roj I   这些参数是Iterations和Initial delay，可以在全局参数窗口中获得（图1） :HwdXhA6   图1 全局参数：Signals 标签 ;FW <%   -/V(Z+dj   本次教程中，除了一些全局参数，我们会使用默认参数。 Js vdC]+    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）。 7mf&`.C np   图2 全局参数：Simulation参数标签 Z4rk$K'=1w   {f@Q&(g   系统设置 IN.g   （a） LrT EF j   （b） 图3 EDFA布局 3W]gn8   5[4nFa}R:5   Signals标签 LAH">E   尽管所有的组件都在布局中正确地连接了，但是我们还不能正常的运行模拟。 CWocb=E   首先，因为我们考虑信号在两个方向上传输，所以我们需要不止一个全局迭代来使系统的结果收敛。 - jCj_@n   其次，第一次迭代中，双向组件的左输入端口没有反向信号，例如隔离器和泵浦耦合器，这会使模拟被终止。 ' QMcQvU   要解决第一个问题，你只需增加迭代次数 x )GheM^   要解决第二个问题，有两个可能的解决方案：我们可以启用在Signals标签的Initial delay参数（图4）或者我们可以在布局中加入Optical Delay（图5）。 AI|+*amTd   图4 全局参数-增加迭代数和启用Initial Delay ,B_c   图5 在布局中加入Optical Delay C#^y{q   J7^UQ   运行模拟 EmR82^_:   我们可以运行图3所示的系统然后分析结果： :8hI3]9    要运行模拟，你可以在File菜单选择Calculate。你也可以按Ctrl+F5或者使用工具栏的计算按钮。在选择计算后，计算对话框应该会出现 %y |pVN!U    在计算对话框中，点击Play按钮。计算应当能无误进行。 _U-`/r o   查看结果 vSC1n8 /   为了查看结果，双击Dual Port WDM Analyzer。通过浏览Signal Index参数，你可以查看每一次迭代的结果 6@t&   X^K^az&L   图6显示了6次迭代和初始延迟的WDM分析仪的结果。 d;]mwLB0      图6 Dual Port WDM Analyzer不同迭代次数的结果 p6K ~b   0c`nk\vUy   运行模拟 6/5,n0   为了比较图3和图5两种不同设计的结果，我们可以模拟图5所示的系统然后分析结果： T^(W _S    要运行模拟，你可以在File菜单选择Calculate。你也可以按Ctrl+F5或者使用工具栏的计算按钮。在选择计算后，弹出计算对话框 JJ%@m;~    在计算对话框中，点击Play按钮。计算应当能无误进行。 0<a|=kZ   BV:Ca34&   查看结果 `[g$EXX   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 Qrg- xu=   -Dx3*ZhP   图7显示了6次迭代和初始延迟的WDM分析仪的结果。 X%j`rQk`      4=/jh:h         图7 Dual Port WDM Analyzer不同迭代次数的结果 ZTV)D   l`ZL^uT   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。 A| S)cr8z   观察增益与波长关系 （a）             （b） 图8 图像(a) Gain x Wavelength 和(b) NF x Wavelength

peBHZJ``RX

c:u*-lYmK%