Optisystem可以设计和
模拟光纤放大器和光纤
激光器。
4ox[, 此处展示的案例可在Optisystem安装文件夹samplesOptical amplifiers中找到。
U|NVDuo{{x 该
教程将会介绍光放大器库这一部分。
K<_bG<tm_ 光放大器 "IvFkS=*Q 全局参数 ]csfK${ 使用Optisystem的第一步是设置全局参数。
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<~E;: 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。
$;1TP| 对于放大器和
激光器的设计,还有其它可以定义模拟中的迭代次数和引入初始延迟的重要参数。
U6B-{l:W 这些参数是Iterations和Initial delay,可以在全局参数窗口中获得(图1)
6dzY9 图1 全局参数:Signals 标签
h VQj$TA wcd1.$ n 本次教程中,除了一些全局参数,我们会使用默认参数。
!:N&tuJEv 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)。
$v6`5;#u 图2 全局参数:Simulation参数标签
oaK&!$S] k3w(KH@ 系统设置 YyF=u~l (a)
LXGlG (b)
图3 EDFA布局
xv+47.?N 8,l~e8 & Signals标签 zS6oz= 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。
]{/1F:bcQ 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(vk3;U! 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。
JxV0y 要解决第一个问题,你只需增加迭代次数
BbV @ziL 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)。
Hl3%+f 图4 全局参数-增加迭代数和启用Initial Delay
I|SQhbi 图5 在布局中加入Optical Delay
"P@jr{zvMd 74c[m}'S 运行模拟 q\`0'Z, 我们可以运行图3所示的系统然后分析结果:
5g-AB`6T 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
&`9p. 在计算对话框中,点击Play按钮。计算应当能无误进行。
DC5^k[m 查看结果 %+{[ %?xh 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
L2L=~/LG
/jtU<uX 图6显示了6次迭代和初始延迟的WDM分析仪的结果。
m! 3e>cI 图6 Dual Port WDM Analyzer不同迭代次数的结果
p1blPBlp [|&V$ 运行模拟 n'42CE 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:
x e!([^l& 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
3 cb$g 在计算对话框中,点击Play按钮。计算应当能无误进行。
RdirEH*H ;Sq n
w 查看结果 jnu!a.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
G%RL8HU }+F&=-P) 图7显示了6次迭代和初始延迟的WDM分析仪的结果。
b":3J)Y6. qpCNvhi 图7 Dual Port WDM Analyzer不同迭代次数的结果
7@6B\':
NhgzU+)+ 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。
\%!
t2=J! 观察增益与
波长关系
(a) (b)
图8 图像(a) Gain x Wavelength 和(b) NF x Wavelength