Optisystem可以设计和
模拟光纤放大器和光纤
激光器。
A;f)`i0l, 此处展示的案例可在Optisystem安装文件夹samplesOptical amplifiers中找到。
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kwhZ/x 该
教程将会介绍光放大器库这一部分。
7nM<P4\ 光放大器 Bgai|l 全局参数 ISTAJ8"
D 使用Optisystem的第一步是设置全局参数。
_^!C4?2! 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。
0
t/mLw& 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。
~4c,'k@ 这些参数是Iterations和Initial delay,可以在全局参数窗口中获得(图1)
C;9P6^Oz 图1 全局参数:Signals 标签
>:0N)Pj n*G!=lMji 本次教程中,除了一些全局参数,我们会使用默认参数。
r]kks_!Z 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)。
nhd.c2t\ 图2 全局参数:Simulation参数标签
=c]We:I uVXn/B 系统设置 -W:@3\{ (a)
C[+?gQJ[9 
(b)
图3 EDFA布局
CurU6x1 &]anRT# Signals标签 ,eL&Ner 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。
L$ jii 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。
0\eSiXs 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。
ZY;g)`E1 要解决第一个问题,你只需增加迭代次数
5cl^:Ua 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)。
*/vid(P77 图4 全局参数-增加迭代数和启用Initial Delay
Oe^9pH,1t 图5 在布局中加入Optical Delay
ur]WNk8bN ]*0t?'go' 运行模拟 +RK/u 我们可以运行图3所示的系统然后分析结果:
9yLPh/!Ob 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
] HRHF'4 在计算对话框中,点击Play按钮。计算应当能无误进行。
g26 l:1P 查看结果 -ilhC Y@M 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
z,VXH ?.Zo YG>Eop 图6显示了6次迭代和初始延迟的WDM分析仪的结果。
IEfm>N-] 图6 Dual Port WDM Analyzer不同迭代次数的结果
C3 m_sv#e JBISA _Y 运行模拟 9(bbV5} 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:
G)""^YB- 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
9AD0|,g 在计算对话框中,点击Play按钮。计算应当能无误进行。
h5^We"}+ q@4Cw&AI+ 查看结果 J.0&gP V 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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@FT$GQ 图7显示了6次迭代和初始延迟的WDM分析仪的结果。
T8j<\0WW +ERuZc$3, 图7 Dual Port WDM Analyzer不同迭代次数的结果
YKx+z[A/p QKoJxjR=^ 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。
m^^#3*qa 观察增益与
波长关系
(a) (b)
图8 图像(a) Gain x Wavelength 和(b) NF x Wavelength