Optisystem可以设计和
模拟光纤放大器和光纤
激光器。
91[(K'=& 此处展示的案例可在Optisystem安装文件夹samplesOptical amplifiers中找到。
(AV j_Cw 该
教程将会介绍光放大器库这一部分。
_PQQ&e)E 光放大器 7)<&,BWc 全局参数 !~PV\DQN 使用Optisystem的第一步是设置全局参数。
_sx]`3/86 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。
T+Du/ERL 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。
[N.4i"
Cd 这些参数是Iterations和Initial delay,可以在全局参数窗口中获得(图1)
rr9N(AoxW 图1 全局参数:Signals 标签
%nT!u!# ig jr=e 本次教程中,除了一些全局参数,我们会使用默认参数。
?3"lI,!0 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)。
A"d=,?yE 图2 全局参数:Simulation参数标签
ZC@Pfba[` ,n^{!^JW 系统设置 V+-%$-w> (a)
r
",..{ 
(b)
图3 EDFA布局
HZ )z^K?1 RQ!kVM@ Signals标签 MBp%TX! 尽管所有的组件都在布局中正确地连接了,但是我们还不能正常的运行模拟。
;",W&HQbE 首先,因为我们考虑信号在两个方向上传输,所以我们需要不止一个全局迭代来使系统的结果收敛。
2w+w'Ag_R 其次,第一次迭代中,双向组件的左输入端口没有反向信号,例如隔离器和泵浦耦合器,这会使模拟被终止。
xrf z-"n4 要解决第一个问题,你只需增加迭代次数
1F{c5 要解决第二个问题,有两个可能的解决方案:我们可以启用在Signals标签的Initial delay参数(图4)或者我们可以在布局中加入Optical Delay(图5)。
Qw}uB$S> 图4 全局参数-增加迭代数和启用Initial Delay
'de&9\ 图5 在布局中加入Optical Delay
5$d>:" > Z<@0~t_:?p 运行模拟 ;M1# M: 我们可以运行图3所示的系统然后分析结果:
nD{o8; 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
YZMSiDv[e 在计算对话框中,点击Play按钮。计算应当能无误进行。
T1_O~< 查看结果 _h6SW2:z!E 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
e
^2n58 jEVDz 图6显示了6次迭代和初始延迟的WDM分析仪的结果。
oIrO%v:'! 图6 Dual Port WDM Analyzer不同迭代次数的结果
=;ClOy9 TkBHlTa"= 运行模拟 Y 3h`uLQ 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:
Py y!B 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
I() =Ufs5z 在计算对话框中,点击Play按钮。计算应当能无误进行。
k{d] .o8Sy2PaV 查看结果 JuQwZ]3ed 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
xy))}c% ^m~&2l\N= 图7显示了6次迭代和初始延迟的WDM分析仪的结果。
t-B5,,` %D1 |0v8} 图7 Dual Port WDM Analyzer不同迭代次数的结果
Bs)'Gk`1 EMQGP<[ 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。
0Q?)?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