Optisystem可以设计和
模拟光纤放大器和光纤
激光器。
RFFbS{U* 此处展示的案例可在Optisystem安装文件夹samplesOptical amplifiers中找到。
C@]D*k 该
教程将会介绍光放大器库这一部分。
40`Qsv0# 光放大器 !O`j 全局参数 W)D?8* 使用Optisystem的第一步是设置全局参数。
[.xc`CF 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。
Hf1b&8&:K 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。
I9aiAD0s 这些参数是Iterations和Initial delay,可以在全局参数窗口中获得(图1)
: *[mvF 图1 全局参数:Signals 标签
5Uy*^C7M^ .{?;#Cdn 本次教程中,除了一些全局参数,我们会使用默认参数。
h@1/ 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)。
J@<f* 图2 全局参数:Simulation参数标签
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TVk 系统设置 I8T*_u^_ (a)
0[<'ygu 
(b)
图3 EDFA布局
\h s7>5O^K ujBm"p_| Signals标签 a=y%+E'a' 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。
NX(+%EBcA 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。
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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。
1R*;U8? 要解决第一个问题,你只需增加迭代次数
zd-
*UFi 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)。
}aa]1X(u 图4 全局参数-增加迭代数和启用Initial Delay
5W|wDy 图5 在布局中加入Optical Delay
HN/YuP03[ CH!\uK22 运行模拟 mAW(j@5sp 我们可以运行图3所示的系统然后分析结果:
Bfdfw+ 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
>c
Tt2v 在计算对话框中,点击Play按钮。计算应当能无误进行。
"%dENK 查看结果 L7GNcV]c 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
}2*qv4},! "5FP$oR 图6显示了6次迭代和初始延迟的WDM分析仪的结果。
^qBm%R( 图6 Dual Port WDM Analyzer不同迭代次数的结果
&YD+s%OL \Wppl,"6c 运行模拟 4L`,G:J,; 为了比较图3和图5两种不同设计的结果,我们可以模拟图5所示的系统然后分析结果:
-"2 t^Q 要运行模拟,你可以在File菜单选择Calculate。你也可以按Ctrl+F5或者使用工具栏的计算按钮。在选择计算后,弹出计算对话框
FqnD"]A 在计算对话框中,点击Play按钮。计算应当能无误进行。
b5jD /X4 9{S$%D 查看结果 8p}z~\J{a: 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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LMH %G6x \[, 图7显示了6次迭代和初始延迟的WDM分析仪的结果。
"7Kw]8mRR fy$CtQM 图7 Dual Port WDM Analyzer不同迭代次数的结果
)>Z@')Uk: ?*kB>U9e 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。
K%t&aRjS 观察增益与
波长关系
(a) (b)
图8 图像(a) Gain x Wavelength 和(b) NF x Wavelength