Optisystem可以设计和
模拟光纤放大器和光纤
激光器。
HkP')= sa 此处展示的案例可在Optisystem安装文件夹samplesOptical amplifiers中找到。
5q.d$K | 该
教程将会介绍光放大器库这一部分。
{DI`HB[ 光放大器 :cvZk|b% 全局参数 l\?HeVk^ 使用Optisystem的第一步是设置全局参数。
iPD5
KsAOA 我们都知道,主要的一个参数是time window,它由比特率和
序列长度计算得到。
{x-iBg9#l2 对于放大器和
激光器的设计,还有其它可以定义模拟中的迭代次数和引入初始延迟的重要参数。
s y ]k 这些参数是Iterations和Initial delay,可以在全局参数窗口中获得(图1)
Q?Y\WD 图1 全局参数:Signals 标签
L,m'/}$ +5zLQ>]z 本次教程中,除了一些全局参数,我们会使用默认参数。
;x|E}XD 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)。
RW?F{Jy{ 图2 全局参数:Simulation参数标签
&V.\Svm8] $RFy9(> 系统设置 ae&i]K; (a)
WT-BHB1 
(b)
图3 EDFA布局
7lC ); d~G, * Signals标签 yU e7o4Zm 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。
e d=pRb 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。
]YO &_# 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。
gJ;
*?Uq( 要解决第一个问题,你只需增加迭代次数
{pV\]E\] 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)。
e(5:XHe 图4 全局参数-增加迭代数和启用Initial Delay
4;rt|X77 图5 在布局中加入Optical Delay
xla64Qld CJDnHuozc 运行模拟 \z~wm& 我们可以运行图3所示的系统然后分析结果:
q{fgsc8v\ 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
jGeil
qPC 在计算对话框中,点击Play按钮。计算应当能无误进行。
z]^u@]@NC 查看结果 U)f;*{U 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
CQ4MQ<BJ. :RxWHh3O 图6显示了6次迭代和初始延迟的WDM分析仪的结果。
lj U|9|v 图6 Dual Port WDM Analyzer不同迭代次数的结果
/M0A9ZT[ oPqWL9] 运行模拟 p4Wy2.&Q 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:
~36)3W[4 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
l/wdu( 在计算对话框中,点击Play按钮。计算应当能无误进行。
\V1geSoE tK|jh 查看结果
@hb K 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
8zOoVO ! H^,p$`[i 图7显示了6次迭代和初始延迟的WDM分析仪的结果。
rt_k } _$Wj1h 图7 Dual Port WDM Analyzer不同迭代次数的结果
$ykujyngS4 V5.=08L 正如我们所看到的,第二个设计收敛速度比带有Initial Delay的设计快。图3的设计因为有Initial Delay需要更多的迭代次数。
-$x5[6bN 观察增益与
波长关系
(a) (b)
图8 图像(a) Gain x Wavelength 和(b) NF x Wavelength