Optisystem可以设计和
模拟光纤放大器和光纤
激光器。
9d{iq"*R 此处展示的案例可在Optisystem安装文件夹samplesOptical amplifiers中找到。
:9H=D^J 该
教程将会介绍光放大器库这一部分。
/h'V1zL# 光放大器 b['Jr% "O 全局参数 B0I(/ 7 使用Optisystem的第一步是设置全局参数。
UO^"<0u 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。
HRO:U% 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。
<+D(GH}; 这些参数是Iterations和Initial delay,可以在全局参数窗口中获得(图1)
hMz= \)Pl 图1 全局参数:Signals 标签
^t4T8ejn P!yE{_% 本次教程中,除了一些全局参数,我们会使用默认参数。
fiA_6 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)。
5{cbcuG 图2 全局参数:Simulation参数标签
KP"
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oiYI$ql3L 系统设置 %rVC3} (a)
4:<74B (b)
图3 EDFA布局
yVd}1bX 1HYrJb,d Signals标签 G3]TbU!!T 尽管所有的组件都在布局中正确地连接了,但是我们还不能正常的运行模拟。
o= VzVg 首先,因为我们考虑信号在两个方向上传输,所以我们需要不止一个全局迭代来使系统的结果收敛。
dWV.5cViP 其次,第一次迭代中,双向组件的左输入端口没有反向信号,例如隔离器和泵浦耦合器,这会使模拟被终止。
FbB^$ ]* 要解决第一个问题,你只需增加迭代次数
l;^Id#N 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)。
fT1/@ 图4 全局参数-增加迭代数和启用Initial Delay
K#q1/2 图5 在布局中加入Optical Delay
<PL94 T+p?VngF 运行模拟 urmx})= 我们可以运行图3所示的系统然后分析结果:
[5Zs%!Z;8N 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
?&?gQ#\N_J 在计算对话框中,点击Play按钮。计算应当能无误进行。
#DjSS.iW 查看结果 WVDkCo@ 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
@{16j#'R ?m5@ 635 图6显示了6次迭代和初始延迟的WDM分析仪的结果。
GUyMo@g 图6 Dual Port WDM Analyzer不同迭代次数的结果
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v|Y:'5`V 运行模拟 |uT|(:i84, 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:
_E0XUT!rA 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
^PDz"L<* 在计算对话框中,点击Play按钮。计算应当能无误进行。
?K]Cs&E4 V'TBt=!=] 查看结果 +\~.cP7[ 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
$g? ]9}p fWo}gH~ 图7显示了6次迭代和初始延迟的WDM分析仪的结果。
L{_Q%!h3] Tjba@^T 图7 Dual Port WDM Analyzer不同迭代次数的结果
JL0>-kg :t?Z 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。
ph*9,\c8 观察增益与
波长关系
(a) (b)
图8 图像(a) Gain x Wavelength 和(b) NF x Wavelength