Optisystem可以设计和
模拟光纤放大器和光纤
激光器。
#l*a~^dhqC 此处展示的案例可在Optisystem安装文件夹samplesOptical amplifiers中找到。
[%@2o< 该
教程将会介绍光放大器库这一部分。
48 W.qzC 光放大器 \ Md
3 全局参数 z`k El@ 使用Optisystem的第一步是设置全局参数。
pheE^jUr 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。
b4>``n 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。
t})lr\ 这些参数是Iterations和Initial delay,可以在全局参数窗口中获得(图1)
X E|B)Q( 图1 全局参数:Signals 标签
NO-k- LHh5 v"zjG 本次教程中,除了一些全局参数,我们会使用默认参数。
P$Z} 在全局参数对话框,将参数Bit rate设置为2.5e9,Sequence length为32,Samples per bit为32。Time window参数应该为1.28e-8(图2)。
{5^K Xj$B 图2 全局参数:Simulation参数标签
OT%0{2c"] 1T ( u 系统设置 s\[LpLt (a)
G&q'#3ieC 
(b)
图3 EDFA布局
B:4Ka]{YO !fY7"E{%% Signals标签 pb!V|#u" 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。
lnS(&`oh\= 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。
t\h$&[[l'z 其次,第一次迭代中,双向组件的左输入端口没有反向信号,例如隔离器和泵浦耦合器,这会使模拟被终止。
sI_7U^"[ 要解决第一个问题,你只需增加迭代次数
lDN"atSf
要解决第二个问题,有两个可能的解决方案:我们可以启用在Signals标签的Initial delay参数(图4)或者我们可以在布局中加入Optical Delay(图5)。
+l`65!" 图4 全局参数-增加迭代数和启用Initial Delay
Xka<I3UD5 图5 在布局中加入Optical Delay
TZ[Zm 1y
J5l,q 运行模拟 LL&ud_Y 我们可以运行图3所示的系统然后分析结果:
Cyq?5\ a 要运行模拟,你可以在File菜单选择Calculate。你也可以按Ctrl+F5或者使用工具栏的计算按钮。在选择计算后,计算对话框应该会出现
~q)u(WC| 在计算对话框中,点击Play按钮。计算应当能无误进行。
JB3 "EFv 查看结果 57wFf-P 为了查看结果,双击Dual Port WDM Analyzer。通过浏览Signal Index参数,你可以查看每一次迭代的结果
Wf#VA;d 3jjMY 图6显示了6次迭代和初始延迟的WDM分析仪的结果。
lbQQtpEKO 图6 Dual Port WDM Analyzer不同迭代次数的结果
{~SaRB2<' {_?rh,9q 运行模拟 "#yJHsu] 为了比较图3和图5两种不同设计的结果,我们可以模拟图5所示的系统然后分析结果:
VYZU eh 要运行模拟,你可以在File菜单选择Calculate。你也可以按Ctrl+F5或者使用工具栏的计算按钮。在选择计算后,弹出计算对话框
cHx%Nd\ 在计算对话框中,点击Play按钮。计算应当能无误进行。
'OwyyPBF 0Vkl`DmeM. 查看结果 j[I`\" 要查看结果,双击Dual Port WDM Analyzer。通过浏览Signal Index参数,你可以查看每一次迭代的结果
(hIF]>,kl `K*b?:0lp 图7显示了6次迭代和初始延迟的WDM分析仪的结果。
Q8T`wd$D# oH^(qZ8W 图7 Dual Port WDM Analyzer不同迭代次数的结果
O*[{z)M. F/p,j0S 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。
/kgeV4]zR 观察增益与
波长关系
(a) (b)
图8 图像(a) Gain x Wavelength 和(b) NF x Wavelength