Optisystem可以设计和模拟光纤放大器和光纤激光器。 "v@Y[QI 此处展示的案例可在Optisystem安装文件夹samplesOptical amplifiers中找到。 &)zNu 该教程将会介绍光放大器库这一部分。 o^&u?F9 光放大器 O3/][\ 全局参数 ]w`)"{j5m 使用Optisystem的第一步是设置全局参数。 ikX"f?Q;S2 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。 MKf|(6;~ 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。 O2g9<H 这些参数是Iterations和Initial delay,可以在全局参数窗口中获得(图1) )CJXkzOX [ uU"=H| 图1 全局参数:Signals 标签
}E0~' 本次教程中,除了一些全局参数,我们会使用默认参数。 `<2k.aW4e8 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)。 lqe|1vN `u$
Rd 图2 全局参数:Simulation参数标签
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7Q 系统设置 X6)%2TwO 3qujz)o (a)
U*(/eEtd- 
(b)
图3 EDFA布局
~"|MwR!0 Signals标签 6
<XQ'tM]N 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。 M15Ce)oB1( 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。 )O\w'|$G 其次,第一次迭代中,双向组件的左输入端口没有反向信号,例如隔离器和泵浦耦合器,这会使模拟被终止。 "jV:L 要解决第一个问题,你只需增加迭代次数 7^)8DwAl 要解决第二个问题,有两个可能的解决方案:我们可以启用在Signals标签的Initial delay参数(图4)或者我们可以在布局中加入Optical Delay(图5)。 S52'!WTq .8e]-^Z 图4 全局参数-增加迭代数和启用Initial Delay
QOiPDu=8z 图5 在布局中加入Optical Delay
u_H=Xm)9 运行模拟 KCP$i@Pjv 我们可以运行图3所示的系统然后分析结果: A0X'|4I 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 *U>"_h T0 在计算对话框中,点击Play按钮。计算应当能无误进行。 jV{?.0/h| 查看结果 D+#OB|&Dn 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 I]Ev6>=;
+ OKk~GYf 图6显示了6次迭代和初始延迟的WDM分析仪的结果。 #O 2g]YH yX9 .yq 图6 Dual Port WDM Analyzer不同迭代次数的结果
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Bv^ 运行模拟 ^Gi9&fS, 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: q8A ;%.ZLG 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 *$e1Bv6
$ 在计算对话框中,点击Play按钮。计算应当能无误进行。 Db4(E*/pj!
O|K-UTWH% 查看结果 BOt1J_;(rO 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 `A\,$(q+
]2E#P.-!b 图7显示了6次迭代和初始延迟的WDM分析仪的结果。 )j,Y(V$P $, hHR: )7]la/0 图7 Dual Port WDM Analyzer不同迭代次数的结果
xVxN
@[ 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。 s>J\h 观察增益与波长关系 CWBlDz (a) (b)
图8 图像(a) Gain x Wavelength 和(b) NF x Wavelength