Optisystem可以设计和
模拟光纤放大器和光纤
激光器。
Aa;s.:? 此处展示的案例可在Optisystem安装文件夹samplesOptical amplifiers中找到。
{%;KkC8=R 该
教程将会介绍光放大器库这一部分。
`kP
(2b 光放大器 t"@:a
Y" 全局参数 .h8%zB#|i 使用Optisystem的第一步是设置全局参数。
ToHCS/J59 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。
,~_)Cf#CB 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。
]8X Y"2b 这些参数是Iterations和Initial delay,可以在全局参数窗口中获得(图1)
K$..#]\TM 图1 全局参数:Signals 标签
buhn~ c >cPB:kD' 本次教程中,除了一些全局参数,我们会使用默认参数。
&)p/cOiV 在全局参数对话框,将参数Bit rate设置为2.5e9,Sequence length为32,Samples per bit为32。Time window参数应该为1.28e-8(图2)。
K"sfN~@rT[ 图2 全局参数:Simulation参数标签
> Rbgg1^]5 <k^P>Irb3t 系统设置 T$'GFA (a)
C||A[JOS 
(b)
图3 EDFA布局
.bYDj&]P{ t?0D* !D Signals标签 g&*pk5V> 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。
L/w9dk*uv 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。
k]Y#-Q1p~ 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。
|Aw(v6 要解决第一个问题,你只需增加迭代次数
"kKIVlC 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)。
_F *("
o 图4 全局参数-增加迭代数和启用Initial Delay
*My? l75 图5 在布局中加入Optical Delay
ogX'3L *Bt`6u.>e, 运行模拟 L30x2\C 我们可以运行图3所示的系统然后分析结果:
=$g8"[4 要运行模拟,你可以在File菜单选择Calculate。你也可以按Ctrl+F5或者使用工具栏的计算按钮。在选择计算后,计算对话框应该会出现
8IH&=3 在计算对话框中,点击Play按钮。计算应当能无误进行。
W.ud<OKP90 查看结果 =De%]]> 为了查看结果,双击Dual Port WDM Analyzer。通过浏览Signal Index参数,你可以查看每一次迭代的结果
[ed%"f EO,;^RtB 图6显示了6次迭代和初始延迟的WDM分析仪的结果。
W&]grG2/ 图6 Dual Port WDM Analyzer不同迭代次数的结果
k})Ag7c SPIYB/C 运行模拟 NBR6$n 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:
qB_MDA 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
_1c'~; 在计算对话框中,点击Play按钮。计算应当能无误进行。
EvMhNq~y5 j$#pG 查看结果 5( lE$& 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
O xqbHe "RH2% 图7显示了6次迭代和初始延迟的WDM分析仪的结果。
qeCx.Z IC9:&C[ 图7 Dual Port WDM Analyzer不同迭代次数的结果
2F3IC >Ge&v'~_| 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。
RC8{QgaI 观察增益与
波长关系
(a) (b)
图8 图像(a) Gain x Wavelength 和(b) NF x Wavelength