Optisystem可以设计和
模拟光纤放大器和光纤
激光器。
X'J!.Jj 此处展示的案例可在Optisystem安装文件夹samplesOptical amplifiers中找到。
b_Dd$NC 该
教程将会介绍光放大器库这一部分。
VT [TE 光放大器 DH Qs_8Df 全局参数 4o|<zn 使用Optisystem的第一步是设置全局参数。
;<l#k7 / 我们都知道,主要的一个参数是time window,它由比特率和
序列长度计算得到。
t.Yf8Gy 对于放大器和
激光器的设计,还有其它可以定义模拟中的迭代次数和引入初始延迟的重要参数。
Q.,2G7[ < 这些参数是Iterations和Initial delay,可以在全局参数窗口中获得(图1)
`8/D$ 图1 全局参数:Signals 标签
T# .pi@PF> =K<`nF0w 本次教程中,除了一些全局参数,我们会使用默认参数。
lWakyCS 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)。
j;BlpRD} 图2 全局参数:Simulation参数标签
-*$ s ;G# X]}:WGFM 系统设置
yT-qT_. (a)
^X;p8uBo (b)
图3 EDFA布局
]$i@^3`[w ~L4L|q 7 Signals标签 :i>If:>g 尽管所有的组件都在布局中正确地连接了,但是我们还不能正常的运行模拟。
w+u1" 首先,因为我们考虑信号在两个方向上传输,所以我们需要不止一个全局迭代来使系统的结果收敛。
N/78Ub 其次,第一次迭代中,双向组件的左输入端口没有反向信号,例如隔离器和泵浦耦合器,这会使模拟被终止。
L+8{%\UPd 要解决第一个问题,你只需增加迭代次数
SQDfDrYP 要解决第二个问题,有两个可能的解决方案:我们可以启用在Signals标签的Initial delay参数(图4)或者我们可以在布局中加入Optical Delay(图5)。
Rga
*68s|& 图4 全局参数-增加迭代数和启用Initial Delay
\V#fl 图5 在布局中加入Optical Delay
|:]}u|O .(99f#2M: 运行模拟 @{"?fqo 我们可以运行图3所示的系统然后分析结果:
r+k g$+%b 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
_:]g:F[
# 在计算对话框中,点击Play按钮。计算应当能无误进行。
>f'aW 查看结果 S ,x';" 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
xp}M5| =~>g--^U 图6显示了6次迭代和初始延迟的WDM分析仪的结果。
bXSAZWf 图6 Dual Port WDM Analyzer不同迭代次数的结果
qrf90F) qKrxln/T 运行模拟 [RF 6mWQ 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:
g`C\pdX"B 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
6qSsr] 在计算对话框中,点击Play按钮。计算应当能无误进行。
7,zE?KG / _2Mpzv 查看结果 ]iMqIh" 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
A*g-pJh Y,Lx6kU 图7显示了6次迭代和初始延迟的WDM分析仪的结果。
L2=:Nac &?$mS'P 图7 Dual Port WDM Analyzer不同迭代次数的结果
M@o^V(j ,m8mh)K?0> 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。
3l"8_zLP 观察增益与
波长关系
(a) (b)
图8 图像(a) Gain x Wavelength 和(b) NF x Wavelength