Optisystem可以设计和
模拟光纤放大器和光纤
激光器。
!M;><b}=5 此处展示的案例可在Optisystem安装文件夹samplesOptical amplifiers中找到。
i2X%xYv ^ 该
教程将会介绍光放大器库这一部分。
tWaM+W 光放大器 `
*q>E 全局参数 MP$9W) 使用Optisystem的第一步是设置全局参数。
Y|~+bKa 我们都知道,主要的一个参数是time window,它由比特率和
序列长度计算得到。
o+F<
r# 对于放大器和
激光器的设计,还有其它可以定义模拟中的迭代次数和引入初始延迟的重要参数。
C^*3nd3 这些参数是Iterations和Initial delay,可以在全局参数窗口中获得(图1)
oyq9XW~ D 图1 全局参数:Signals 标签
Z!2%{HQ=q @ ('/NjTZ 本次教程中,除了一些全局参数,我们会使用默认参数。
^~7ouA 在全局参数对话框,将参数Bit rate设置为2.5e9,Sequence length为32,Samples per bit为32。Time window参数应该为1.28e-8(图2)。
m*~Iu<5L 图2 全局参数:Simulation参数标签
%JPBD]&M ~zhP[qA}) 系统设置 rObg:(z&\ (a)
LGq
T$ O| 
(b)
图3 EDFA布局
Z~v-@ #H.DnW Signals标签 Pd04 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。
0$=w8tP) 首先,因为我们考虑信号在两个方向上传输,所以我们需要不止一个全局迭代来使系统的结果收敛。
%![3?|8~ 其次,第一次迭代中,双向组件的左输入端口没有反向信号,例如隔离器和泵浦耦合器,这会使模拟被终止。
,racmxnv 要解决第一个问题,你只需增加迭代次数
CqR^w( 要解决第二个问题,有两个可能的解决方案:我们可以启用在Signals标签的Initial delay参数(图4)或者我们可以在布局中加入Optical Delay(图5)。
a~&euT2 图4 全局参数-增加迭代数和启用Initial Delay
!yD$fY 图5 在布局中加入Optical Delay
`&URd&ouJD Dy|)u1? 运行模拟 DdCNCXU 我们可以运行图3所示的系统然后分析结果:
'q\[aKEX= 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
f f5 e]^, 在计算对话框中,点击Play按钮。计算应当能无误进行。
HwZ"l31 查看结果 _*fOn@Vwo 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
OCEhwB0 y&6 pc 图6显示了6次迭代和初始延迟的WDM分析仪的结果。
D\^\_r): 图6 Dual Port WDM Analyzer不同迭代次数的结果
OBL2W\{ HpIWH* 运行模拟 #j4RX:T*[ 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:
+*Zjo&pc 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
c]68$;Z7 在计算对话框中,点击Play按钮。计算应当能无误进行。
X=jHH=</ T&^b~T(y 查看结果 WB 5M![ 要查看结果,双击Dual Port WDM Analyzer。通过浏览Signal Index参数,你可以查看每一次迭代的结果
JKA%$l0 S!h=HE 图7显示了6次迭代和初始延迟的WDM分析仪的结果。
tL]T_]z SAhk `_ 图7 Dual Port WDM Analyzer不同迭代次数的结果
e#!p6+#" @:t2mz:^i 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。
3|PV. 观察增益与
波长关系
(a) (b)
图8 图像(a) Gain x Wavelength 和(b) NF x Wavelength