Optisystem可以设计和
模拟光纤放大器和光纤
激光器。
6f)2 F<
7 此处展示的案例可在Optisystem安装文件夹samplesOptical amplifiers中找到。
g|%L"-%gJ 该
教程将会介绍光放大器库这一部分。
d]wD[] 光放大器 H(-4:BD? 全局参数 a~]bD 使用Optisystem的第一步是设置全局参数。
9$1)k;ChP/ 我们都知道,主要的一个参数是time window,它由比特率和
序列长度计算得到。
d=3'?l` 对于放大器和
激光器的设计,还有其它可以定义模拟中的迭代次数和引入初始延迟的重要参数。
Bh]!WMAw. 这些参数是Iterations和Initial delay,可以在全局参数窗口中获得(图1)
A??@AP[7M 图1 全局参数:Signals 标签
D'_Bz8H!p @jy41eIo 本次教程中,除了一些全局参数,我们会使用默认参数。
lr@#^ 在全局参数对话框,将参数Bit rate设置为2.5e9,Sequence length为32,Samples per bit为32。Time window参数应该为1.28e-8(图2)。
pz|'l:v^ 图2 全局参数:Simulation参数标签
_\8qwDg"#e G64Fx*` 系统设置 c EnkU] (a)
[xZU!= 
(b)
图3 EDFA布局
jO~:<y3
= 1X1 NtS@ Signals标签 !mJo'K 尽管所有的组件都在布局中正确地连接了,但是我们还不能正常的运行模拟。
{+.r5py 首先,因为我们考虑信号在两个方向上传输,所以我们需要不止一个全局迭代来使系统的结果收敛。
1wj:aD?g 其次,第一次迭代中,双向组件的左输入端口没有反向信号,例如隔离器和泵浦耦合器,这会使模拟被终止。
g"_C,XN 要解决第一个问题,你只需增加迭代次数
JXqr3Np1 要解决第二个问题,有两个可能的解决方案:我们可以启用在Signals标签的Initial delay参数(图4)或者我们可以在布局中加入Optical Delay(图5)。
1B=>_3_ 图4 全局参数-增加迭代数和启用Initial Delay
FnFb[I@eu 图5 在布局中加入Optical Delay
TQ@d~GR PWr(*ZP>hI 运行模拟 R^#@lI~ 我们可以运行图3所示的系统然后分析结果:
^jE8+h 要运行模拟,你可以在File菜单选择Calculate。你也可以按Ctrl+F5或者使用工具栏的计算按钮。在选择计算后,计算对话框应该会出现
M8&}j 在计算对话框中,点击Play按钮。计算应当能无误进行。
vH[47Cv G5 查看结果 pB:$lS 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
!CTxVLl"F +IFw_3$ 图6显示了6次迭代和初始延迟的WDM分析仪的结果。
#Pk$L+C 图6 Dual Port WDM Analyzer不同迭代次数的结果
w'T q3-%V S$q=;" 运行模拟 U(>4s]O6 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:
u.XQ& 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
*e>]~Z, 在计算对话框中,点击Play按钮。计算应当能无误进行。
G3i !PwW / ~%KVe 查看结果 Kv&g5&N, 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
}T2xXbU 8IQtz2 图7显示了6次迭代和初始延迟的WDM分析仪的结果。
(2ot5x}`j %r\n%$@_ 图7 Dual Port WDM Analyzer不同迭代次数的结果
=wWpP-J& k%c{ETdE 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。
N2r/ho}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