Optisystem可以设计和
模拟光纤放大器和光纤
激光器。
X8<<;?L 此处展示的案例可在Optisystem安装文件夹samplesOptical amplifiers中找到。
!FZb3U@ 该
教程将会介绍光放大器库这一部分。
\A*#a9" 光放大器 POfvs] 全局参数 Ui@Q&%b 使用Optisystem的第一步是设置全局参数。
6Y)'p
.+g 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。
/hOp>| 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。
52q@&')D4M 这些参数是Iterations和Initial delay,可以在全局参数窗口中获得(图1)
2TmQaDu%b 图1 全局参数:Signals 标签
hZVF72D26 o?b$}Qrl 本次教程中,除了一些全局参数,我们会使用默认参数。
4(& W>E 在全局参数对话框,将参数Bit rate设置为2.5e9,Sequence length为32,Samples per bit为32。Time window参数应该为1.28e-8(图2)。
"639oB 图2 全局参数:Simulation参数标签
`]_#_ 1,T8@8# 系统设置 M['8zN (a)
}?$d~]t) 
(b)
图3 EDFA布局
F4M<5Yi lV]hjt-L
2 Signals标签 ",(-AU!a)h 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。
HtgVD~[] 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。
*^ \xH ,. 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。
R}8!~Ma`| 要解决第一个问题,你只需增加迭代次数
/P<RYA~ 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)。
q62TYg} 图4 全局参数-增加迭代数和启用Initial Delay
320Wm)u>: 图5 在布局中加入Optical Delay
.<gAa" uwsGtgd& 运行模拟 $fPf/yQmC 我们可以运行图3所示的系统然后分析结果:
/PE3>"|w E 要运行模拟,你可以在File菜单选择Calculate。你也可以按Ctrl+F5或者使用工具栏的计算按钮。在选择计算后,计算对话框应该会出现
J)oa:Q 在计算对话框中,点击Play按钮。计算应当能无误进行。
V?kJYf(< 查看结果 J~V`"uo 为了查看结果,双击Dual Port WDM Analyzer。通过浏览Signal Index参数,你可以查看每一次迭代的结果
eY"y[ "KcSOjvJ 图6显示了6次迭代和初始延迟的WDM分析仪的结果。
-8HIsRh 图6 Dual Port WDM Analyzer不同迭代次数的结果
S)C =Q~& Bbz#$M!: 运行模拟 Y
6K<e:Y 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:
P+:FiVj@~ 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
D06'" 在计算对话框中,点击Play按钮。计算应当能无误进行。
Jt43+] usZmf=p-r 查看结果 6 KP 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
c|X.&<lX 8iB1a6TlL 图7显示了6次迭代和初始延迟的WDM分析仪的结果。
z2i?7)(?;A puG$\D-[ 图7 Dual Port WDM Analyzer不同迭代次数的结果
^DS9D:oE ,+3l9FuQ 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。
#*BcO-N 观察增益与
波长关系
(a) (b)
图8 图像(a) Gain x Wavelength 和(b) NF x Wavelength