Optisystem可以设计和
模拟光纤放大器和光纤
激光器。
%1 9TJn%J$ 此处展示的案例可在Optisystem安装文件夹samplesOptical amplifiers中找到。
APsd^J 该
教程将会介绍光放大器库这一部分。
K)`,|q* \ 光放大器 t.v@\[{- 全局参数 vHCz_ FV 使用Optisystem的第一步是设置全局参数。
RM|<(kq 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。
5Y"JRWC 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。
(@vu/yN 这些参数是Iterations和Initial delay,可以在全局参数窗口中获得(图1)
P#Z$+&)b)s 图1 全局参数:Signals 标签
O{y2tz3 wv|:-8V 本次教程中,除了一些全局参数,我们会使用默认参数。
vZ\~+qV,A 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)。
8j. 9Sk/ 图2 全局参数:Simulation参数标签
]d&6 ?7 !> {a- p/\U 系统设置 CTv-$7# (a)
Edj}\e*-J 
(b)
图3 EDFA布局
oIdMDp^$ 7rw}q~CE5 Signals标签 -z)I;R 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。
44B)=p7
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|0H {q 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。
hhLEU_U 要解决第一个问题,你只需增加迭代次数
ymT&[+V 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)。
`So*\#\T 图4 全局参数-增加迭代数和启用Initial Delay
BX;Z t9"* 图5 在布局中加入Optical Delay
yf(VwU,
x ' :lADUt 运行模拟 j4$XAq~W 我们可以运行图3所示的系统然后分析结果:
";AM3 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
>_XRh 在计算对话框中,点击Play按钮。计算应当能无误进行。
23BzD^2a 查看结果 6;i]v|M- 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
{.v- 8Ih+^Y
a 图6显示了6次迭代和初始延迟的WDM分析仪的结果。
WDNuR#J? 图6 Dual Port WDM Analyzer不同迭代次数的结果
v>CAA"LH 6 6WAD$8$ 运行模拟 V\r!H>
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:
g+|1khS) 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
xhLVLXZ9 在计算对话框中,点击Play按钮。计算应当能无误进行。
9#L0Q%,* FWcE\;%yVg 查看结果 |{udd~oE& 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
Rqu_[M U<QO@5 图7显示了6次迭代和初始延迟的WDM分析仪的结果。
J24<X9b H`|8x4 图7 Dual Port WDM Analyzer不同迭代次数的结果
YMx]i,u'+ \7o&'zEw 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。
h3U| ~h 观察增益与
波长关系
(a) (b)
图8 图像(a) Gain x Wavelength 和(b) NF x Wavelength