Optisystem可以设计和
模拟光纤放大器和光纤
激光器。
hHEPNR[.
此处展示的案例可在Optisystem安装文件夹samplesOptical amplifiers中找到。
pns+y 该
教程将会介绍光放大器库这一部分。
bP03G=`6w 光放大器 B-dlm8gX
全局参数 F"=Hp4-C 使用Optisystem的第一步是设置全局参数。
>HIt}Zh 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。
5%&] 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。
h~fWE 这些参数是Iterations和Initial delay,可以在全局参数窗口中获得(图1)
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2q1 图1 全局参数:Signals 标签
yZ~b+=UM xx0k$Dqt2I 本次教程中,除了一些全局参数,我们会使用默认参数。
cUs L6y 在全局参数对话框,将参数Bit rate设置为2.5e9,Sequence length为32,Samples per bit为32。Time window参数应该为1.28e-8(图2)。
s ^3[W0hL 图2 全局参数:Simulation参数标签
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#))RUS JT#7yetk' 系统设置 #B}Qt5w (a)
mmcdtVe (b)
图3 EDFA布局
'%ebcL pI5_Hg Signals标签 X(b1/lzA 尽管所有的组件都在布局中正确地连接了,但是我们还不能正常的运行模拟。
]4GZ'&m} 首先,因为我们考虑信号在两个方向上传输,所以我们需要不止一个全局迭代来使系统的结果收敛。
S\b K+ 其次,第一次迭代中,双向组件的左输入端口没有反向信号,例如隔离器和泵浦耦合器,这会使模拟被终止。
wibwyzo 要解决第一个问题,你只需增加迭代次数
rg*^w! 要解决第二个问题,有两个可能的解决方案:我们可以启用在Signals标签的Initial delay参数(图4)或者我们可以在布局中加入Optical Delay(图5)。
D2)i3vFB 图4 全局参数-增加迭代数和启用Initial Delay
{NV:|M ! 图5 在布局中加入Optical Delay
9#fp_G;= @`Wt4< 运行模拟 J[6VBM.Y 我们可以运行图3所示的系统然后分析结果:
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8,e 要运行模拟,你可以在File菜单选择Calculate。你也可以按Ctrl+F5或者使用工具栏的计算按钮。在选择计算后,计算对话框应该会出现
#Z!#;%S 在计算对话框中,点击Play按钮。计算应当能无误进行。
eK*W=c#@ 查看结果 Vpw[B.v 为了查看结果,双击Dual Port WDM Analyzer。通过浏览Signal Index参数,你可以查看每一次迭代的结果
on_H6Y@B52 T*R{L 图6显示了6次迭代和初始延迟的WDM分析仪的结果。
44j,,k 图6 Dual Port WDM Analyzer不同迭代次数的结果
wB2}uk7 c(E,&{+E 运行模拟 vs\|rLa 为了比较图3和图5两种不同设计的结果,我们可以模拟图5所示的系统然后分析结果:
UFIjW[h 要运行模拟,你可以在File菜单选择Calculate。你也可以按Ctrl+F5或者使用工具栏的计算按钮。在选择计算后,弹出计算对话框
{!y<<u1 在计算对话框中,点击Play按钮。计算应当能无误进行。
E#aZvE jJc07r'] 查看结果 AygvJeM_W 要查看结果,双击Dual Port WDM Analyzer。通过浏览Signal Index参数,你可以查看每一次迭代的结果
*73AAA5LKa kJ__:rS(T_ 图7显示了6次迭代和初始延迟的WDM分析仪的结果。
*V -ds8AQ `yx56 图7 Dual Port WDM Analyzer不同迭代次数的结果
j6}$+!E Pfk{ =y 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。
VW~Xbyf 观察增益与
波长关系
(a) (b)
图8 图像(a) Gain x Wavelength 和(b) NF x Wavelength