Optisystem可以设计和
模拟光纤放大器和光纤
激光器。
TVvE0y(9 此处展示的案例可在Optisystem安装文件夹samplesOptical amplifiers中找到。
Nz{qu}dt 该
教程将会介绍光放大器库这一部分。
$Xo_8SX, 光放大器 )M7yj O! 全局参数 ;ja~Q .}4 使用Optisystem的第一步是设置全局参数。
4mW$+lzn 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。
[YlRz 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。
g0jfLv 这些参数是Iterations和Initial delay,可以在全局参数窗口中获得(图1)
hH>a{7V 图1 全局参数:Signals 标签
=zAFsRoD_B 'U&]KSzxv 本次教程中,除了一些全局参数,我们会使用默认参数。
)$Ib6tYY 在全局参数对话框,将参数Bit rate设置为2.5e9,Sequence length为32,Samples per bit为32。Time window参数应该为1.28e-8(图2)。
3?aM\z; 图2 全局参数:Simulation参数标签
fMf; &/' O?HWl 系统设置 ^`xS|Sq1D (a)
x^[0UA]S9 
(b)
图3 EDFA布局
^K[xVB(& FDiDHOR Signals标签 5R.jhYAj 尽管所有的组件都在布局中正确地连接了,但是我们还不能正常的运行模拟。
W1o6Sh8v( 首先,因为我们考虑信号在两个方向上传输,所以我们需要不止一个全局迭代来使系统的结果收敛。
,%/F,O+# 其次,第一次迭代中,双向组件的左输入端口没有反向信号,例如隔离器和泵浦耦合器,这会使模拟被终止。
yAGQD[ih 要解决第一个问题,你只需增加迭代次数
.I{u[
" 要解决第二个问题,有两个可能的解决方案:我们可以启用在Signals标签的Initial delay参数(图4)或者我们可以在布局中加入Optical Delay(图5)。
L1`^M 图4 全局参数-增加迭代数和启用Initial Delay
DZESvIES 图5 在布局中加入Optical Delay
DfkGNBY d/T Fx 运行模拟 CPsl/.$tC 我们可以运行图3所示的系统然后分析结果:
, =*^XlO=c 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
}n^}%GB 在计算对话框中,点击Play按钮。计算应当能无误进行。
Tl_o+jj 查看结果 uUBUUr 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
;gaTSYVe =dKk #* 图6显示了6次迭代和初始延迟的WDM分析仪的结果。
H^B,b!5i 图6 Dual Port WDM Analyzer不同迭代次数的结果
JeVbFZ8 U;ujN 8 运行模拟 *.$ov<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:
w5-^Py 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
gi:M= 在计算对话框中,点击Play按钮。计算应当能无误进行。
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4NU o}wRgG 查看结果 FbdC3G|oA 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
8j]QnH0& 01aw+o 图7显示了6次迭代和初始延迟的WDM分析仪的结果。
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<z H`3w=T+I 图7 Dual Port WDM Analyzer不同迭代次数的结果
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5M 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。
]=|iO~WN 观察增益与
波长关系
(a) (b)
图8 图像(a) Gain x Wavelength 和(b) NF x Wavelength