Optisystem可以设计和
模拟光纤放大器和光纤
激光器。
W"Z#Fs{n8 此处展示的案例可在Optisystem安装文件夹samplesOptical amplifiers中找到。
OqBC/p
B 该
教程将会介绍光放大器库这一部分。
4@6< 光放大器 m<{"}4' 全局参数 ZYa\"zp- 使用Optisystem的第一步是设置全局参数。
r!kLV )_ 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。
Nt~x&s 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。
(0OM"`j 这些参数是Iterations和Initial delay,可以在全局参数窗口中获得(图1)
-(9O6)Rs$ 图1 全局参数:Signals 标签
G6V/S aD 9OyN i 本次教程中,除了一些全局参数,我们会使用默认参数。
xIL#h@dz 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)。
Yl~$V( 图2 全局参数:Simulation参数标签
o\4CoeG zT7"VbP 系统设置 UW6VHA> (a)
>
H BJk: 
(b)
图3 EDFA布局
q jz3<`7- q>-R3HB Signals标签 ZVL
gK}s 尽管所有的组件都在布局中正确地连接了,但是我们还不能正常的运行模拟。
u]E.iXp 首先,因为我们考虑信号在两个方向上传输,所以我们需要不止一个全局迭代来使系统的结果收敛。
pDn&V( 其次,第一次迭代中,双向组件的左输入端口没有反向信号,例如隔离器和泵浦耦合器,这会使模拟被终止。
rP'AJDuq 要解决第一个问题,你只需增加迭代次数
V&*D~Jq 要解决第二个问题,有两个可能的解决方案:我们可以启用在Signals标签的Initial delay参数(图4)或者我们可以在布局中加入Optical Delay(图5)。
zsVcXBz 图4 全局参数-增加迭代数和启用Initial Delay
>3PMnI 图5 在布局中加入Optical Delay
@7W?8 \}#@9= 运行模拟 ;7Okyj6EP 我们可以运行图3所示的系统然后分析结果:
t'g^W 要运行模拟,你可以在File菜单选择Calculate。你也可以按Ctrl+F5或者使用工具栏的计算按钮。在选择计算后,计算对话框应该会出现
VI_+v[Hk/ 在计算对话框中,点击Play按钮。计算应当能无误进行。
YJ,*(A18 查看结果 "|t!7hC 为了查看结果,双击Dual Port WDM Analyzer。通过浏览Signal Index参数,你可以查看每一次迭代的结果
G;s"h%Xw98 BvK QlT 图6显示了6次迭代和初始延迟的WDM分析仪的结果。
8sg|MWSU 图6 Dual Port WDM Analyzer不同迭代次数的结果
xS8,W n@
[ 运行模拟 ar$*a>'? 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:
TSjIz5 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
,mKObMu 在计算对话框中,点击Play按钮。计算应当能无误进行。
q]FBl}nwl% fF;h V 查看结果 vtyx`F
f 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
S^N{wZo P:k+ y$ 图7显示了6次迭代和初始延迟的WDM分析仪的结果。
z%sy$^v@vD |m;L?)F< 图7 Dual Port WDM Analyzer不同迭代次数的结果
?djQZ* ,T|x)"uA` 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。
|cd-!iJX- 观察增益与
波长关系
(a) (b)
图8 图像(a) Gain x Wavelength 和(b) NF x Wavelength