Optisystem可以设计和
模拟光纤放大器和光纤
激光器。
BkH- d z 此处展示的案例可在Optisystem安装文件夹samplesOptical amplifiers中找到。
0G`F Xj}L 该
教程将会介绍光放大器库这一部分。
:skNEY]. 光放大器 JB_<Haj 全局参数 9L"Z
~CUL 使用Optisystem的第一步是设置全局参数。
s y ]k 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。
Q?Y\WD 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。
&8##)tS(y 这些参数是Iterations和Initial delay,可以在全局参数窗口中获得(图1)
pZYcCc>6& 图1 全局参数:Signals 标签
;x|E}XD "5 /i 本次教程中,除了一些全局参数,我们会使用默认参数。
~)ZMGx 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)。
e]1&f.K 图2 全局参数:Simulation参数标签
}k`-n32)| 5`!Bj0Uf 系统设置 HB>&}z0 (a)
HP$GI 
(b)
图3 EDFA布局
\hm;p c"pI+Q Signals标签 l@h|os 尽管所有的组件都在布局中正确地连接了,但是我们还不能正常的运行模拟。
\NiW(!Z} 首先,因为我们考虑信号在两个方向上传输,所以我们需要不止一个全局迭代来使系统的结果收敛。
<~%e{F:[# 其次,第一次迭代中,双向组件的左输入端口没有反向信号,例如隔离器和泵浦耦合器,这会使模拟被终止。
X\z`S##kj 要解决第一个问题,你只需增加迭代次数
/8)-j}gZa 要解决第二个问题,有两个可能的解决方案:我们可以启用在Signals标签的Initial delay参数(图4)或者我们可以在布局中加入Optical Delay(图5)。
Y]u6f c 图4 全局参数-增加迭代数和启用Initial Delay
\~LwlO o%R 图5 在布局中加入Optical Delay
!4"!PrZDB v>p UVM 运行模拟 0TD cQ 我们可以运行图3所示的系统然后分析结果:
4(h19-V 要运行模拟,你可以在File菜单选择Calculate。你也可以按Ctrl+F5或者使用工具栏的计算按钮。在选择计算后,计算对话框应该会出现
<wIz8V 在计算对话框中,点击Play按钮。计算应当能无误进行。
d(=*@epjR 查看结果 17\5NgB 为了查看结果,双击Dual Port WDM Analyzer。通过浏览Signal Index参数,你可以查看每一次迭代的结果
ut<0- jHU5>Gt-} 图6显示了6次迭代和初始延迟的WDM分析仪的结果。
E8Rk
b} 图6 Dual Port WDM Analyzer不同迭代次数的结果
[SJ)4e|) E`"<t:RzF 运行模拟 ~36)3W[4 为了比较图3和图5两种不同设计的结果,我们可以模拟图5所示的系统然后分析结果:
l/wdu( 要运行模拟,你可以在File菜单选择Calculate。你也可以按Ctrl+F5或者使用工具栏的计算按钮。在选择计算后,弹出计算对话框
\V1geSoE 在计算对话框中,点击Play按钮。计算应当能无误进行。
tK|jh w%3R[Kdzk 查看结果 _#jR6g TY 要查看结果,双击Dual Port WDM Analyzer。通过浏览Signal Index参数,你可以查看每一次迭代的结果
o_(@v2G` c2tf7fkH 图7显示了6次迭代和初始延迟的WDM分析仪的结果。
9{A[n} Hv>16W$_ 图7 Dual Port WDM Analyzer不同迭代次数的结果
0xSWoz[i6~ *ommU(r8 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。
P2j"L#% 观察增益与
波长关系
(a) (b)
图8 图像(a) Gain x Wavelength 和(b) NF x Wavelength