Optisystem可以设计和
模拟光纤放大器和光纤
激光器。
VxBo1\' 此处展示的案例可在Optisystem安装文件夹samplesOptical amplifiers中找到。
W@esITr 该
教程将会介绍光放大器库这一部分。
|':{lH6+1 光放大器 !'I8:v&D 全局参数 }QmqoCAE~m 使用Optisystem的第一步是设置全局参数。
GA.8@3 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。
'c~4+o4co 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。
pK4)yu+ 这些参数是Iterations和Initial delay,可以在全局参数窗口中获得(图1)
H,NF;QPPC 图1 全局参数:Signals 标签
t#yuOUg QsW/X0YBv 本次教程中,除了一些全局参数,我们会使用默认参数。
jb)ZLA;L_c 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)。
2A!FDr~cdT 图2 全局参数:Simulation参数标签
(-co. 'hf8ZEW9' 系统设置 *K;~!P (a)
+H2Qk4XFB 
(b)
图3 EDFA布局
E(|>Ddv B& S8gs-gL#Og Signals标签 6w7 7YTJ 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。
5LMw?P.< 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。
i@'dH3-kO
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。
t$ *0{w
E 要解决第一个问题,你只需增加迭代次数
T^q
0'#/ 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)。
sR8"3b<qA 图4 全局参数-增加迭代数和启用Initial Delay
A %-6`> 图5 在布局中加入Optical Delay
tf G@&&%9 b`_Q8 J 运行模拟 zBH2@d3W 我们可以运行图3所示的系统然后分析结果:
XX~,>Q}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,计算对话框应该会出现
LgYq.>Nl9 在计算对话框中,点击Play按钮。计算应当能无误进行。
aQ~s`^D 查看结果 nRY5xRvK 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
x)VJFuqy wQLSf{2 图6显示了6次迭代和初始延迟的WDM分析仪的结果。
i mM_H;-X 图6 Dual Port WDM Analyzer不同迭代次数的结果
[S<";l8 [Nq*BrzF 运行模拟 |cY`x(?yP 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:
NEF#
}s2= 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
<-0]i_4sK 在计算对话框中,点击Play按钮。计算应当能无误进行。
@ .KGfNu ?fS9J 查看结果 .p$(ZH =~ 要查看结果,双击Dual Port WDM Analyzer。通过浏览Signal Index参数,你可以查看每一次迭代的结果
mVmGg, cj@koA' 图7显示了6次迭代和初始延迟的WDM分析仪的结果。
H[|~/0?K 2+O'9F_v 图7 Dual Port WDM Analyzer不同迭代次数的结果
ET >](l9 BORA(, 正如我们所看到的,第二个设计收敛速度比带有Initial Delay的设计快。图3的设计因为有Initial Delay需要更多的迭代次数。
z$Qbj 观察增益与
波长关系
(a) (b)
图8 图像(a) Gain x Wavelength 和(b) NF x Wavelength