Optisystem可以设计和模拟光纤放大器和光纤激光器。
TR*vZzoy 此处展示的案例可在Optisystem安装文件夹samplesOptical amplifiers中找到。 !W,LG$=/ 该教程将会介绍光放大器库这一部分。 ~pH!.|k-& 光放大器 ;~r- P$kCY 全局参数 _l]
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g` 使用Optisystem的第一步是设置全局参数。 a{e
2*V 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。 9Bpb? 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。 H(Wiy@cJn 这些参数是Iterations和Initial delay,可以在全局参数窗口中获得(图1) fup?Mg- xc-[gt6 图1 全局参数:Signals 标签
.KG9YGL# 本次教程中,除了一些全局参数,我们会使用默认参数。 Rf)|p; 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)。 ^PE|BCs c1i[1x% 图2 全局参数:Simulation参数标签
~C>;0a;<: 系统设置 !|V_DsP Iao?9,NL9O (a)
z^*g2J, 
(b)
图3 EDFA布局
e]>=;Zn Signals标签 n|T$3j) 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。 :{S@KsPqE 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。 @6|0H`kv 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。 )@U~Li/+ 要解决第一个问题,你只需增加迭代次数 %AqI'ObC 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)。 E0HE@pqr E}%Pwr 图4 全局参数-增加迭代数和启用Initial Delay
^h=gaNL 图5 在布局中加入Optical Delay
'S74Ys=-0 运行模拟 fUis_?! 我们可以运行图3所示的系统然后分析结果: Zw4%L? 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 K&{ _s 在计算对话框中,点击Play按钮。计算应当能无误进行。 $L|+Z>x 查看结果 jC:D> 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 ldU ><xc2
`'r~3kP*NT 图6显示了6次迭代和初始延迟的WDM分析仪的结果。 ;[Xf@xf opn6 C ) 图6 Dual Port WDM Analyzer不同迭代次数的结果
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运行模拟 u f<%!=e 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: v`'Iew } 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 QCDica `+* 在计算对话框中,点击Play按钮。计算应当能无误进行。 Je"XIhBr
&\5bo=5V 查看结果 FncP,F$8
要查看结果,双击Dual Port WDM Analyzer。通过浏览Signal Index参数,你可以查看每一次迭代的结果 ub1~+T'O
#/9Y}2G|] 图7显示了6次迭代和初始延迟的WDM分析仪的结果。 <jFov`^ ['>r tV A=ez,87 图7 Dual Port WDM Analyzer不同迭代次数的结果
??#EG{{ 正如我们所看到的,第二个设计收敛速度比带有Initial Delay的设计快。图3的设计因为有Initial Delay需要更多的迭代次数。 ~z41$~/ 观察增益与波长关系 e50xcf1u (a) (b)
图8 图像(a) Gain x Wavelength 和(b) NF x Wavelength