Optisystem可以设计和
模拟光纤放大器和光纤
激光器。
C*]AL/ 此处展示的案例可在Optisystem安装文件夹samplesOptical amplifiers中找到。
w=gQ3j#s 该
教程将会介绍光放大器库这一部分。
wz)m{:b< 光放大器 6e&g$R
v 全局参数 C,R,:zR 使用Optisystem的第一步是设置全局参数。
dgm+U%E 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。
uq]iMz> 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。
lWIv(%/@ 这些参数是Iterations和Initial delay,可以在全局参数窗口中获得(图1)
w4`!Te 图1 全局参数:Signals 标签
-D$3!ccX _4~k3%w\`l 本次教程中,除了一些全局参数,我们会使用默认参数。
H.)fOctbO 在全局参数对话框,将参数Bit rate设置为2.5e9,Sequence length为32,Samples per bit为32。Time window参数应该为1.28e-8(图2)。
cy9N:MR(c 图2 全局参数:Simulation参数标签
[gTQ- .M}06,- 系统设置 `$f\ % (a)
enWF7` 
(b)
图3 EDFA布局
2}ag_ kzW\z4f Signals标签
:Q8g?TZ 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。
~igRg~k:/ 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。
W6hNJb 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。
?i/73H+;D3 要解决第一个问题,你只需增加迭代次数
2c!h2$w 要解决第二个问题,有两个可能的解决方案:我们可以启用在Signals标签的Initial delay参数(图4)或者我们可以在布局中加入Optical Delay(图5)。
d|R
HG 图4 全局参数-增加迭代数和启用Initial Delay
GsR-#tV@ 图5 在布局中加入Optical Delay
`9]P/J^ 5ZZd.9ZgM 运行模拟 `x5ll;"J 我们可以运行图3所示的系统然后分析结果:
x0y%\ 要运行模拟,你可以在File菜单选择Calculate。你也可以按Ctrl+F5或者使用工具栏的计算按钮。在选择计算后,计算对话框应该会出现
gt#MeU 在计算对话框中,点击Play按钮。计算应当能无误进行。
d5N)^\z 查看结果 @F>[DW]O 为了查看结果,双击Dual Port WDM Analyzer。通过浏览Signal Index参数,你可以查看每一次迭代的结果
;CLR{t(N#V &f$a1#O}dx 图6显示了6次迭代和初始延迟的WDM分析仪的结果。
J!ln=h 图6 Dual Port WDM Analyzer不同迭代次数的结果
Yjpb+} :t_}_!~ 运行模拟 2#,8evH 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:
2K5}3<KD/ 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
%{7$\|;J' 在计算对话框中,点击Play按钮。计算应当能无误进行。
mxtlr) ,P;8 }yQ 查看结果 GZ;Z 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
~oEXM?M ^[k6]1h 图7显示了6次迭代和初始延迟的WDM分析仪的结果。
*'kC8ZR5 Ky=(urAd 图7 Dual Port WDM Analyzer不同迭代次数的结果
bEBZ!ghU >1_Dk7E0D 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。
0V{>)w!Fo 观察增益与
波长关系
(a) (b)
图8 图像(a) Gain x Wavelength 和(b) NF x Wavelength