Optisystem可以设计和
模拟光纤放大器和光纤
激光器。
<NRW^#g<x 此处展示的案例可在Optisystem安装文件夹samplesOptical amplifiers中找到。
0
_4p>v: 该
教程将会介绍光放大器库这一部分。
~1e?9D 光放大器 b5WtL+Z 全局参数 x?T.ItW:K 使用Optisystem的第一步是设置全局参数。
\$; Q3t3 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。
K??(>0Qr}r 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。
$&IF#uDf 这些参数是Iterations和Initial delay,可以在全局参数窗口中获得(图1)
kB~KC-&O 图1 全局参数:Signals 标签
eru2.(1 Y:UDte[Lb 本次教程中,除了一些全局参数,我们会使用默认参数。
hH Kd+QpI 在全局参数对话框,将参数Bit rate设置为2.5e9,Sequence length为32,Samples per bit为32。Time window参数应该为1.28e-8(图2)。
g=iPv3MG 图2 全局参数:Simulation参数标签
P]V/<8o.53 C'5b)0km 系统设置 -jN:~. (a)
DVNx\t (b)
图3 EDFA布局
x@^Kd*fo n`'v8 `a] Signals标签 kQm\f 尽管所有的组件都在布局中正确地连接了,但是我们还不能正常的运行模拟。
}?PvNK]", 首先,因为我们考虑信号在两个方向上传输,所以我们需要不止一个全局迭代来使系统的结果收敛。
(H=7 ( 其次,第一次迭代中,双向组件的左输入端口没有反向信号,例如隔离器和泵浦耦合器,这会使模拟被终止。
U9N1)3/u 要解决第一个问题,你只需增加迭代次数
^)-* Ubzz 要解决第二个问题,有两个可能的解决方案:我们可以启用在Signals标签的Initial delay参数(图4)或者我们可以在布局中加入Optical Delay(图5)。
WEX6I16 图4 全局参数-增加迭代数和启用Initial Delay
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%xU~v 图5 在布局中加入Optical Delay
*hugQh]a Ekq&.qjYG" 运行模拟 f~bZTf 我们可以运行图3所示的系统然后分析结果:
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QO9 /! 要运行模拟,你可以在File菜单选择Calculate。你也可以按Ctrl+F5或者使用工具栏的计算按钮。在选择计算后,计算对话框应该会出现
"Yh[-[, 在计算对话框中,点击Play按钮。计算应当能无误进行。
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(1& 查看结果 x[%z \ 为了查看结果,双击Dual Port WDM Analyzer。通过浏览Signal Index参数,你可以查看每一次迭代的结果
w?u4-GT X0G
Mly 图6显示了6次迭代和初始延迟的WDM分析仪的结果。
f9`F~6$ 图6 Dual Port WDM Analyzer不同迭代次数的结果
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G\|~Q XLG6f(B= F 运行模拟 J})#43P 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:
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\pjjb[ 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
funHznRR 在计算对话框中,点击Play按钮。计算应当能无误进行。
mn5mdrv3WZ &RSUB;ymL 查看结果 Kterp%J? 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
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mihWD02 P1\:hh 图7显示了6次迭代和初始延迟的WDM分析仪的结果。
/Q |guJx ?U}Ml]0~ 图7 Dual Port WDM Analyzer不同迭代次数的结果
Z.!tp QtF'x<cB 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。
6LVJ*sjSy 观察增益与
波长关系
(a) (b)
图8 图像(a) Gain x Wavelength 和(b) NF x Wavelength