Optisystem可以设计和
模拟光纤放大器和光纤
激光器。
lL&p?MUp 此处展示的案例可在Optisystem安装文件夹samplesOptical amplifiers中找到。
M$e$%kPShE 该
教程将会介绍光放大器库这一部分。
irMBd8WG 光放大器 2=$ F*B>9 全局参数 e}ivvs2 使用Optisystem的第一步是设置全局参数。
4%7Oaf>9 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。
|WSmpuf 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。
vj"['6Xa 这些参数是Iterations和Initial delay,可以在全局参数窗口中获得(图1)
w:2yFC 图1 全局参数:Signals 标签
B-V Y#FSU#a$< 本次教程中,除了一些全局参数,我们会使用默认参数。
A_+*b
[P 在全局参数对话框,将参数Bit rate设置为2.5e9,Sequence length为32,Samples per bit为32。Time window参数应该为1.28e-8(图2)。
|;R-q8 图2 全局参数:Simulation参数标签
orhzeOi\ tD])&0"( 系统设置 FYH^axpp (a)
u?KG% 
(b)
图3 EDFA布局
.jl^"{@6 LG'1^W{a Signals标签 5Zl7crA [ 尽管所有的组件都在布局中正确地连接了,但是我们还不能正常的运行模拟。
'grb@+w( 首先,因为我们考虑信号在两个方向上传输,所以我们需要不止一个全局迭代来使系统的结果收敛。
N@8tf@BT 其次,第一次迭代中,双向组件的左输入端口没有反向信号,例如隔离器和泵浦耦合器,这会使模拟被终止。
-l{ wB" 要解决第一个问题,你只需增加迭代次数
cq9d;~q 要解决第二个问题,有两个可能的解决方案:我们可以启用在Signals标签的Initial delay参数(图4)或者我们可以在布局中加入Optical Delay(图5)。
@}{Fw;,(7n 图4 全局参数-增加迭代数和启用Initial Delay
5D>cbzP@ 图5 在布局中加入Optical Delay
N|w;wF!3 c3Zwp% 运行模拟 M] W5%3do 我们可以运行图3所示的系统然后分析结果:
xI8v'[3 要运行模拟,你可以在File菜单选择Calculate。你也可以按Ctrl+F5或者使用工具栏的计算按钮。在选择计算后,计算对话框应该会出现
d4o_/[ 在计算对话框中,点击Play按钮。计算应当能无误进行。
e)oi3d.wJf 查看结果 JB HnJm 为了查看结果,双击Dual Port WDM Analyzer。通过浏览Signal Index参数,你可以查看每一次迭代的结果
[yVcH3GcjI E#n:d9WA: 图6显示了6次迭代和初始延迟的WDM分析仪的结果。
'>>@I~<\ 图6 Dual Port WDM Analyzer不同迭代次数的结果
Co`:D kv`5"pa7M 运行模拟 vr$z6m ^ 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:
uR82},r$m 要运行模拟,你可以在File菜单选择Calculate。你也可以按Ctrl+F5或者使用工具栏的计算按钮。在选择计算后,弹出计算对话框
dq3"L!0u 在计算对话框中,点击Play按钮。计算应当能无误进行。
z_a7HCG2 >2tosxH M 查看结果 @@|H8mP}H 要查看结果,双击Dual Port WDM Analyzer。通过浏览Signal Index参数,你可以查看每一次迭代的结果
=A;79@bY r8!M8Sc 图7显示了6次迭代和初始延迟的WDM分析仪的结果。
B9oB5E >|JMvbje 图7 Dual Port WDM Analyzer不同迭代次数的结果
o
Hrx$>W] @fd{5 >\ 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。
QM'>)!8 观察增益与
波长关系
(a) (b)
图8 图像(a) Gain x Wavelength 和(b) NF x Wavelength