Optisystem可以设计和
模拟光纤放大器和光纤
激光器。
).Q[!lly 此处展示的案例可在Optisystem安装文件夹samplesOptical amplifiers中找到。
Si]X
rub 该
教程将会介绍光放大器库这一部分。
QhsVIta 光放大器 PGkCOmq 全局参数 'aZASPn[ 使用Optisystem的第一步是设置全局参数。
lM$t!2pRB 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。
7/
t:YBR 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。
p.5e:
i^LJ 这些参数是Iterations和Initial delay,可以在全局参数窗口中获得(图1)
i+I0k~wY 图1 全局参数:Signals 标签
u3ST; L/%Y# 本次教程中,除了一些全局参数,我们会使用默认参数。
jC4O` 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)。
#hy+ L 图2 全局参数:Simulation参数标签
{l@WCR 0X#+#[W 系统设置 qEZ!2R^`G (a)
Mb1wYh (b)
图3 EDFA布局
??j&i6sp @%:E } Signals标签 Ok,HD7 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。
s*.3ZS5 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。
I3PQdAs~&h 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。
9>;} /*:H 要解决第一个问题,你只需增加迭代次数
9*DEv0}a^ 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)。
G1/Gq.< 图4 全局参数-增加迭代数和启用Initial Delay
y]
y9'5_ 图5 在布局中加入Optical Delay
8+ hhdy*b T6X}Ws " 运行模拟 ']h
IfOD"r 我们可以运行图3所示的系统然后分析结果:
;t!9]1 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
!vVT]k[N 在计算对话框中,点击Play按钮。计算应当能无误进行。
u-:MVEm 查看结果 ly=a>}F_ 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
#"<?_fao~ E<k^S{ 图6显示了6次迭代和初始延迟的WDM分析仪的结果。
CbQ4Y 图6 Dual Port WDM Analyzer不同迭代次数的结果
UBIIo'u D7gHE 运行模拟 Z vRxi&Z{? 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:
Bq;1^gtpe 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
OT@yPG 在计算对话框中,点击Play按钮。计算应当能无误进行。
Mt=R*M}D0 x;(g 查看结果 6bUl>4 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
/?U!y?t&@ %N1"*</q 图7显示了6次迭代和初始延迟的WDM分析仪的结果。
wV>c" J kV+ R5R 图7 Dual Port WDM Analyzer不同迭代次数的结果
0MrN:M2B #Wk5E2t 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。
"&<~UiI 观察增益与
波长关系
(a) (b)
图8 图像(a) Gain x Wavelength 和(b) NF x Wavelength