Optisystem可以设计和
模拟光纤放大器和光纤
激光器。
rs\*$20 此处展示的案例可在Optisystem安装文件夹samplesOptical amplifiers中找到。
23+>K 该
教程将会介绍光放大器库这一部分。
1=#`&f5f& 光放大器 ? BBDk 全局参数 idz6m]{~yT 使用Optisystem的第一步是设置全局参数。
sd>#Hn 我们都知道,主要的一个参数是time window,它由比特率和
序列长度计算得到。
5MiWM2"X\ 对于放大器和
激光器的设计,还有其它可以定义模拟中的迭代次数和引入初始延迟的重要参数。
yUBic~S 这些参数是Iterations和Initial delay,可以在全局参数窗口中获得(图1)
mVk:[
}l6 图1 全局参数:Signals 标签
e3',? 5j s2&UeYbIs 本次教程中,除了一些全局参数,我们会使用默认参数。
GAPZt4Z2 在全局参数对话框,将参数Bit rate设置为2.5e9,Sequence length为32,Samples per bit为32。Time window参数应该为1.28e-8(图2)。
}8 ,b;Q 图2 全局参数:Simulation参数标签
w=O:|Xu#* US4X CJxB 系统设置 4|x5-m+T (a)
aiU n
bP 
(b)
图3 EDFA布局
*FOTq'%i jj.)$|` Signals标签 {9Y@? 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。
vUJb- 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。
:90DS_4 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。
e@@kTny( 要解决第一个问题,你只需增加迭代次数
G=\rlH]N 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)。
_U'edK]R 图4 全局参数-增加迭代数和启用Initial Delay
}|Cw]GW 图5 在布局中加入Optical Delay
+X.iJ$) |A &Nv~.) 运行模拟 i Ri1E; 我们可以运行图3所示的系统然后分析结果:
R],,- 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
B>-Iv_ 在计算对话框中,点击Play按钮。计算应当能无误进行。
Zni8im,_j 查看结果 :B)w0 tVw 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
rt t?4 XWk/S $-d 图6显示了6次迭代和初始延迟的WDM分析仪的结果。
uV=rLDY 图6 Dual Port WDM Analyzer不同迭代次数的结果
0^tF_."Y mN*9X[>x 运行模拟 :|P"`j 为了比较图3和图5两种不同设计的结果,我们可以模拟图5所示的系统然后分析结果:
hnH:G`[F 要运行模拟,你可以在File菜单选择Calculate。你也可以按Ctrl+F5或者使用工具栏的计算按钮。在选择计算后,弹出计算对话框
o"TEmZUP 在计算对话框中,点击Play按钮。计算应当能无误进行。
9?l(
}S` 0jE,=<W0> 查看结果 tz._*n83 要查看结果,双击Dual Port WDM Analyzer。通过浏览Signal Index参数,你可以查看每一次迭代的结果
67Ge}6*2pd Zb8i[1 P 图7显示了6次迭代和初始延迟的WDM分析仪的结果。
21G]d M[HPHNsA& 图7 Dual Port WDM Analyzer不同迭代次数的结果
?=f\oH$ \-`L}$ 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。
QMHeU> 观察增益与
波长关系
(a) (b)
图8 图像(a) Gain x Wavelength 和(b) NF x Wavelength