Optisystem可以设计和
模拟光纤放大器和光纤
激光器。
qG6s.TcG 此处展示的案例可在Optisystem安装文件夹samplesOptical amplifiers中找到。
#Lhv=0op 该
教程将会介绍光放大器库这一部分。
C27:tyV 光放大器 /WTEz\k 全局参数 y'_8b=* 使用Optisystem的第一步是设置全局参数。
]1!" q40)] 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,s}HJ 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。
n[ B~C 这些参数是Iterations和Initial delay,可以在全局参数窗口中获得(图1)
[r/zBF-. 图1 全局参数:Signals 标签
@gI1:-chB `$T$483/ 本次教程中,除了一些全局参数,我们会使用默认参数。
7{|QkTg C 在全局参数对话框,将参数Bit rate设置为2.5e9,Sequence length为32,Samples per bit为32。Time window参数应该为1.28e-8(图2)。
/}? 7Eni 图2 全局参数:Simulation参数标签
!a@)6or OBWWcL- 系统设置 #V!a<w4_ (a)
'h*jL@%TT (b)
图3 EDFA布局
IP62|~Ap ShB]U5b:k Signals标签 EA& 3rI>U) 尽管所有的组件都在布局中正确地连接了,但是我们还不能正常的运行模拟。
C%XO|sP 首先,因为我们考虑信号在两个方向上传输,所以我们需要不止一个全局迭代来使系统的结果收敛。
r`O
Yq 其次,第一次迭代中,双向组件的左输入端口没有反向信号,例如隔离器和泵浦耦合器,这会使模拟被终止。
~K;QdV=YX 要解决第一个问题,你只需增加迭代次数
n<ZPWlJ 要解决第二个问题,有两个可能的解决方案:我们可以启用在Signals标签的Initial delay参数(图4)或者我们可以在布局中加入Optical Delay(图5)。
BN_h3|) 图4 全局参数-增加迭代数和启用Initial Delay
+<7Oj s>o 图5 在布局中加入Optical Delay
@tH9$J*Y< gF)9a_R%p 运行模拟 3z+l-QO8 我们可以运行图3所示的系统然后分析结果:
i>F=XE 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
{OU|' 在计算对话框中,点击Play按钮。计算应当能无误进行。
S&-K!XyJ 查看结果 W:]FYC 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
_wq?Pa<)e Y %JQ 图6显示了6次迭代和初始延迟的WDM分析仪的结果。
%**f`L%jN 图6 Dual Port WDM Analyzer不同迭代次数的结果
HK@ij,px @]=40Yj~w 运行模拟 }s}g}t8v- 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:
fj_23{,/"g 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
6Z2 ,:j; 在计算对话框中,点击Play按钮。计算应当能无误进行。
q-F
K=r 5 pO`KtagL 查看结果 8|a./%gixs 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
(`tRJWbdz OK[J
h 图7显示了6次迭代和初始延迟的WDM分析仪的结果。
#oUNF0L@6 2{OR#v~ 图7 Dual Port WDM Analyzer不同迭代次数的结果
m#7(<# l:85 _E 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。
F/>_PH57 观察增益与
波长关系
(a) (b)
图8 图像(a) Gain x Wavelength 和(b) NF x Wavelength