Optisystem可以设计和
模拟光纤放大器和光纤
激光器。
Ar==@777j 此处展示的案例可在Optisystem安装文件夹samplesOptical amplifiers中找到。
$gNCS:VG* 该
教程将会介绍光放大器库这一部分。
r!S iR( 光放大器 G u=Rf`o 全局参数 Q$%@.@ 使用Optisystem的第一步是设置全局参数。
m_B5M0}, 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。
D fea<5~^z 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。
VsC]z,
oV 这些参数是Iterations和Initial delay,可以在全局参数窗口中获得(图1)
RC 48e._t 图1 全局参数:Signals 标签
>BX_Bou m"*:XfOL 本次教程中,除了一些全局参数,我们会使用默认参数。
Ij+zR>P8=\ 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)。
pqe**`z@y 图2 全局参数:Simulation参数标签
D&shrKFx ,>$#e1!J 系统设置 Hpt)(Nz: (a)
!4E:IM63 
(b)
图3 EDFA布局
n>HN py 4v>V7T. Signals标签 XP7A.I#q0 尽管所有的组件都在布局中正确地连接了,但是我们还不能正常的运行模拟。
p,Z6/e[SI 首先,因为我们考虑信号在两个方向上传输,所以我们需要不止一个全局迭代来使系统的结果收敛。
?vVkZsU 其次,第一次迭代中,双向组件的左输入端口没有反向信号,例如隔离器和泵浦耦合器,这会使模拟被终止。
J: LSGj;R 要解决第一个问题,你只需增加迭代次数
JG[+e*8 要解决第二个问题,有两个可能的解决方案:我们可以启用在Signals标签的Initial delay参数(图4)或者我们可以在布局中加入Optical Delay(图5)。
Q%7EC>V 图4 全局参数-增加迭代数和启用Initial Delay
TDoYp 图5 在布局中加入Optical Delay
^.(]i\V_ 7,1idY%cy 运行模拟 /a
q%l]hQ@ 我们可以运行图3所示的系统然后分析结果:
x\jHk}Buj 要运行模拟,你可以在File菜单选择Calculate。你也可以按Ctrl+F5或者使用工具栏的计算按钮。在选择计算后,计算对话框应该会出现
zE[c$KPP 在计算对话框中,点击Play按钮。计算应当能无误进行。
B;m18LDu 查看结果 9hv\%_>o 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
2C-u2;X2 ?sO_c3^7z 图6显示了6次迭代和初始延迟的WDM分析仪的结果。
AKpux,@xB 图6 Dual Port WDM Analyzer不同迭代次数的结果
z'fS%uI r#XDgZtI 运行模拟 cZu:dwE 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:
9qpH 8j+ 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
SBEJ@&iB~ 在计算对话框中,点击Play按钮。计算应当能无误进行。
0XYxMN) v zn/waw 查看结果 C>+UZ 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
gor6c3i .C#}g 图7显示了6次迭代和初始延迟的WDM分析仪的结果。
9xWrz;tzo !-QKh aY 图7 Dual Port WDM Analyzer不同迭代次数的结果
$*PyzLS gFKQm(0g2 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。
gQ?k}D 观察增益与
波长关系
(a) (b)
图8 图像(a) Gain x Wavelength 和(b) NF x Wavelength