Optisystem可以设计和
模拟光纤放大器和光纤
激光器。
?pd8w#O 此处展示的案例可在Optisystem安装文件夹samplesOptical amplifiers中找到。
;4pYK@9w_ 该
教程将会介绍光放大器库这一部分。
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rc{SB 光放大器 gp\<p-} 全局参数 XD2v*l|Po 使用Optisystem的第一步是设置全局参数。
Qr{E[6 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。
(R("H/6xs 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。
bXNk%W[n 这些参数是Iterations和Initial delay,可以在全局参数窗口中获得(图1)
#e$5d>j( 图1 全局参数:Signals 标签
A nX%[W " q1KZ5G)6GJ 本次教程中,除了一些全局参数,我们会使用默认参数。
R)m'lMi| 在全局参数对话框,将参数Bit rate设置为2.5e9,Sequence length为32,Samples per bit为32。Time window参数应该为1.28e-8(图2)。
z.;ez}6%V 图2 全局参数:Simulation参数标签
r<d_[?1N Xx>X5Fy 系统设置 #*UN >X (a)
/PSd9N*=y 
(b)
图3 EDFA布局
z+n,uHs SR|`! Signals标签 Vo'T!e- B 尽管所有的组件都在布局中正确地连接了,但是我们还不能正常的运行模拟。
}xh$T'M8 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。
,1+y/{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。
y#z 要解决第一个问题,你只需增加迭代次数
M,\:<kNI 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)。
CmoE_8U> 图4 全局参数-增加迭代数和启用Initial Delay
ia+oX~W!VR 图5 在布局中加入Optical Delay
lUMS;H( 4?q<e*W 运行模拟 :x4|X8> 我们可以运行图3所示的系统然后分析结果:
4p,EBn9( 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
=E#%'/ A;c 在计算对话框中,点击Play按钮。计算应当能无误进行。
J`].:IOh 查看结果 8&qZ0GLaT 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
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fZ2$U eEv@}1~ 图6显示了6次迭代和初始延迟的WDM分析仪的结果。
HOJs[mqB% 图6 Dual Port WDM Analyzer不同迭代次数的结果
,N]H dR UKT%13CO4U 运行模拟 Ssou 为了比较图3和图5两种不同设计的结果,我们可以模拟图5所示的系统然后分析结果:
[`"ZjkR_J 要运行模拟,你可以在File菜单选择Calculate。你也可以按Ctrl+F5或者使用工具栏的计算按钮。在选择计算后,弹出计算对话框
0vD7v 在计算对话框中,点击Play按钮。计算应当能无误进行。
1e{IC= ij( B,Y 查看结果 E^/t$M|H 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
<(fRn`)PT }o?AP vd 图7显示了6次迭代和初始延迟的WDM分析仪的结果。
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f `-J%pEIza 图7 Dual Port WDM Analyzer不同迭代次数的结果
i/`m`qdg qGB{7-r 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。
?kH8Lw~{5W 观察增益与
波长关系
(a) (b)
图8 图像(a) Gain x Wavelength 和(b) NF x Wavelength