Optisystem可以设计和
模拟光纤放大器和光纤
激光器。
/FoUo 此处展示的案例可在Optisystem安装文件夹samplesOptical amplifiers中找到。
y|$vtD%c 该
教程将会介绍光放大器库这一部分。
_xa}B,H 光放大器 U<K|jsFo 全局参数 }#1UD 使用Optisystem的第一步是设置全局参数。
3/SfUfWo 我们都知道,主要的一个参数是time window,它由比特率和
序列长度计算得到。
N|bPhssFw 对于放大器和
激光器的设计,还有其它可以定义模拟中的迭代次数和引入初始延迟的重要参数。
X>3iYDe 这些参数是Iterations和Initial delay,可以在全局参数窗口中获得(图1)
Pv^(Q] 图1 全局参数:Signals 标签
*sjj"^'= `^?}s-H+ 本次教程中,除了一些全局参数,我们会使用默认参数。
B >ms`|q=l 在全局参数对话框,将参数Bit rate设置为2.5e9,Sequence length为32,Samples per bit为32。Time window参数应该为1.28e-8(图2)。
)-MA!\=< 图2 全局参数:Simulation参数标签
od;Bb 9Ilfv 系统设置 USlF+RY@3L (a)
5w]DncdQ~ 
(b)
图3 EDFA布局
>fW+AEt\JB &8pCHGmV) Signals标签 K-N]h 尽管所有的组件都在布局中正确地连接了,但是我们还不能正常的运行模拟。
vx({N? 首先,因为我们考虑信号在两个方向上传输,所以我们需要不止一个全局迭代来使系统的结果收敛。
<\B],M1=s= 其次,第一次迭代中,双向组件的左输入端口没有反向信号,例如隔离器和泵浦耦合器,这会使模拟被终止。
=1%zI% 要解决第一个问题,你只需增加迭代次数
Y:DNu9 要解决第二个问题,有两个可能的解决方案:我们可以启用在Signals标签的Initial delay参数(图4)或者我们可以在布局中加入Optical Delay(图5)。
zv8aV2?D 图4 全局参数-增加迭代数和启用Initial Delay
45]Ym{] 图5 在布局中加入Optical Delay
#|)JD@;Q LsuAOB 8 运行模拟 8<wtf]x 我们可以运行图3所示的系统然后分析结果:
0sq=5 BnO 要运行模拟,你可以在File菜单选择Calculate。你也可以按Ctrl+F5或者使用工具栏的计算按钮。在选择计算后,计算对话框应该会出现
`V?x
xq\ 在计算对话框中,点击Play按钮。计算应当能无误进行。
jydp4ek_n 查看结果 Zkwy.Hq^ 为了查看结果,双击Dual Port WDM Analyzer。通过浏览Signal Index参数,你可以查看每一次迭代的结果
hY\Eh. ]>]#zu$=c 图6显示了6次迭代和初始延迟的WDM分析仪的结果。
$O;N/N:m 图6 Dual Port WDM Analyzer不同迭代次数的结果
!=8L.^5c Co{MIuL 运行模拟 x!Z:K5%O 为了比较图3和图5两种不同设计的结果,我们可以模拟图5所示的系统然后分析结果:
WLg6-@kxXs 要运行模拟,你可以在File菜单选择Calculate。你也可以按Ctrl+F5或者使用工具栏的计算按钮。在选择计算后,弹出计算对话框
'6Pu[^x 在计算对话框中,点击Play按钮。计算应当能无误进行。
:F!dTD$ @m !9"QhC 查看结果 [TiTff&LV 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
pgLzFY[' T! &[ 图7显示了6次迭代和初始延迟的WDM分析仪的结果。
|r)>bY7 3{N p 9y. 图7 Dual Port WDM Analyzer不同迭代次数的结果
.N2nJ/ $sd3h\P&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。
,d9%Ce.$2 观察增益与
波长关系
(a) (b)
图8 图像(a) Gain x Wavelength 和(b) NF x Wavelength