Optisystem可以设计和
模拟光纤放大器和光纤
激光器。
]yx$(6_U 此处展示的案例可在Optisystem安装文件夹samplesOptical amplifiers中找到。
19Mu61 该
教程将会介绍光放大器库这一部分。
Q@<S[Qh[. 光放大器 ktFhc3);! 全局参数 vd
0ljA 使用Optisystem的第一步是设置全局参数。
.<x&IJ / 我们都知道,主要的一个参数是time window,它由比特率和
序列长度计算得到。
r&R B9S@*h 对于放大器和
激光器的设计,还有其它可以定义模拟中的迭代次数和引入初始延迟的重要参数。
Y2ZT.l 这些参数是Iterations和Initial delay,可以在全局参数窗口中获得(图1)
pb
~uE 图1 全局参数:Signals 标签
}L+L"l& m'6&9Jak 本次教程中,除了一些全局参数,我们会使用默认参数。
h]5C|M| 在全局参数对话框,将参数Bit rate设置为2.5e9,Sequence length为32,Samples per bit为32。Time window参数应该为1.28e-8(图2)。
7hlO#PYZ 图2 全局参数:Simulation参数标签
EN;}$jZ>47 j53*E
)d 系统设置 mpI5J'>] (a)
s:/8[(A 
(b)
图3 EDFA布局
jkiFLtB@V % NA9{<I Signals标签 @eD):Y 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。
yp KUkH/ 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。
w+#C-&z 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。
;V*R*R 要解决第一个问题,你只需增加迭代次数
7\$qFF-y 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)。
)}D'<^=#T 图4 全局参数-增加迭代数和启用Initial Delay
#A1Z'y0 图5 在布局中加入Optical Delay
R7$:@<:g Ljxz.2LGr 运行模拟 ,2j&ko1 我们可以运行图3所示的系统然后分析结果:
Kwefs;<E? 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
Hfwq/Is 在计算对话框中,点击Play按钮。计算应当能无误进行。
2N~Fg^xB 查看结果 TUV&vz{ 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
66/3|83Z =(NB%} 图6显示了6次迭代和初始延迟的WDM分析仪的结果。
\K@'Z 图6 Dual Port WDM Analyzer不同迭代次数的结果
0B@SN)<kH Z:,U]Z( 运行模拟 Vr6@>@SC 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:
!UG
7Uer 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
T (OW 在计算对话框中,点击Play按钮。计算应当能无误进行。
f&eK|7J_Yf [ oL.+ 查看结果 !46RGU:I 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
\m7-rV6r 3nT^?;- 图7显示了6次迭代和初始延迟的WDM分析仪的结果。
Pz>s6 [ob @&%'4j&+ 图7 Dual Port WDM Analyzer不同迭代次数的结果
i]Fp..`v~ K/tRe/t} 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。
4}_j`d/8| 观察增益与
波长关系
(a) (b)
图8 图像(a) Gain x Wavelength 和(b) NF x Wavelength