Optisystem可以设计和
模拟光纤放大器和光纤
激光器。
:!+}XT7)/ 此处展示的案例可在Optisystem安装文件夹samplesOptical amplifiers中找到。
U=&^H!LVY 该
教程将会介绍光放大器库这一部分。
=$)4: 光放大器 )DGz`-> 全局参数 v ]/OAH6D 使用Optisystem的第一步是设置全局参数。
#90[PASx 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。
*%OYAsc 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。
O2`oe4."vd 这些参数是Iterations和Initial delay,可以在全局参数窗口中获得(图1)
jSwtf 图1 全局参数:Signals 标签
Xx3g3P #K:-Bys5v 本次教程中,除了一些全局参数,我们会使用默认参数。
`?zg3GD_ 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)。
c%AFo]H 图2 全局参数:Simulation参数标签
q3AJwELXw MG7 ?N # 系统设置 (xZr ]v ]U (a)
,?xLT2>J_ 
(b)
图3 EDFA布局
FGDGWcRw~ (kWSK:l Signals标签 -y&v9OC2- 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。
%]a
@A8o0 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。
X$7Oo^1; 其次,第一次迭代中,双向组件的左输入端口没有反向信号,例如隔离器和泵浦耦合器,这会使模拟被终止。
N|!MO{sB 要解决第一个问题,你只需增加迭代次数
v"P&`1=T 要解决第二个问题,有两个可能的解决方案:我们可以启用在Signals标签的Initial delay参数(图4)或者我们可以在布局中加入Optical Delay(图5)。
W_[|X}lWP 图4 全局参数-增加迭代数和启用Initial Delay
X(Y#9N" 图5 在布局中加入Optical Delay
]6$,IKE7 j4~7akG 运行模拟 oUJj5iu} 我们可以运行图3所示的系统然后分析结果:
ADv^eJJ| 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* t,i` 在计算对话框中,点击Play按钮。计算应当能无误进行。
{fGd:2dh 查看结果 prNhn:j 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
,op]-CY5 ?muDTD%c 图6显示了6次迭代和初始延迟的WDM分析仪的结果。
mu6039qy 图6 Dual Port WDM Analyzer不同迭代次数的结果
YCa@R!M*O ;y>S7n>n: 运行模拟 ,?l~rc 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:
r\$6'+Si 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
nNt*} k 在计算对话框中,点击Play按钮。计算应当能无误进行。
8YuJ8KC z$JX'(<Z7 查看结果 wP[xmO-% 要查看结果,双击Dual Port WDM Analyzer。通过浏览Signal Index参数,你可以查看每一次迭代的结果
:83,[;GO2 2\^G['9 图7显示了6次迭代和初始延迟的WDM分析仪的结果。
c |>=S)| di~]HUZh) 图7 Dual Port WDM Analyzer不同迭代次数的结果
+c^_^Z$_4o K(<$. 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。
!ZFr7Xz 观察增益与
波长关系
(a) (b)
图8 图像(a) Gain x Wavelength 和(b) NF x Wavelength