Optisystem可以设计和
模拟光纤放大器和光纤
激光器。
A:eG5K} 此处展示的案例可在Optisystem安装文件夹samplesOptical amplifiers中找到。
Zm(dY*z5:J 该
教程将会介绍光放大器库这一部分。
RZO5=L9E 光放大器 uUG*0Lj 全局参数 t+Z`n(> 使用Optisystem的第一步是设置全局参数。
!%xP}{(7 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。
m"Qq{p|' 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。
55-D\n< 这些参数是Iterations和Initial delay,可以在全局参数窗口中获得(图1)
zE`R,:VI 图1 全局参数:Signals 标签
cx^{/U?9} YsP/p- 本次教程中,除了一些全局参数,我们会使用默认参数。
.^[_V 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)。
HR60 图2 全局参数:Simulation参数标签
"}b'E# 1zjaR4Tf 系统设置 .
uR M{Bs (a)
EA|k5W*b 
(b)
图3 EDFA布局
knT.l" EvE,Dm?h Signals标签 [;KmT{I9 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。
kq-6HDR 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。
X
\f[ 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。
4DLq}v 要解决第一个问题,你只需增加迭代次数
K=6UK%y
A 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)。
VXm[- 图4 全局参数-增加迭代数和启用Initial Delay
`.=sTp2rbc 图5 在布局中加入Optical Delay
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IHQt '<@=vGsye 运行模拟 }B q^3?,#{ 我们可以运行图3所示的系统然后分析结果:
f vLC_'M 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
*8)2iv4[ 在计算对话框中,点击Play按钮。计算应当能无误进行。
4/*H.Fl 查看结果 ],lV}Mlg* 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
},c,30V' b |7ja_ 图6显示了6次迭代和初始延迟的WDM分析仪的结果。
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G^ 图6 Dual Port WDM Analyzer不同迭代次数的结果
DjHp+TyT mm[SBiFO\ 运行模拟 jm3G?Vnq 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:
0^~\COa 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
6EJVD!#[K 在计算对话框中,点击Play按钮。计算应当能无误进行。
61_f3S(u Veji^-0E 查看结果 UG2w 1xqHw 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
q\$6F)ha3
xh0 xSqDM 图7显示了6次迭代和初始延迟的WDM分析仪的结果。
eW8[I'v_& N[U9d}Zv 图7 Dual Port WDM Analyzer不同迭代次数的结果
nWWM2v D59T?B|BdD 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。
|(% u}V? 观察增益与
波长关系
(a) (b)
图8 图像(a) Gain x Wavelength 和(b) NF x Wavelength