Optisystem可以设计和
模拟光纤放大器和光纤
激光器。
1{15#W 此处展示的案例可在Optisystem安装文件夹samplesOptical amplifiers中找到。
VRE[vM' 该
教程将会介绍光放大器库这一部分。
q!f'?yFYK 光放大器 uSQRI9/ir2 全局参数 wjy<{I 使用Optisystem的第一步是设置全局参数。
Xnc?oT+ 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。
;x,yGb` 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。
9q[d?1 这些参数是Iterations和Initial delay,可以在全局参数窗口中获得(图1)
d
RIu A)0s 图1 全局参数:Signals 标签
,B 2p\ Ky[s&>02 本次教程中,除了一些全局参数,我们会使用默认参数。
tY@+d*u 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)。
tXfXuHa 图2 全局参数:Simulation参数标签
s'B$/qCkR Fzmc#? 系统设置 JO-FnoQK (a)
fD3>g{ 
(b)
图3 EDFA布局
adY ,Nz >lkjoEVQ Signals标签 pL5Bz!_r 尽管所有的组件都在布局中正确地连接了,但是我们还不能正常的运行模拟。
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首先,因为我们考虑信号在两个方向上传输,所以我们需要不止一个全局迭代来使系统的结果收敛。
M.qE$ 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。
<g$b M;6% 要解决第一个问题,你只需增加迭代次数
I+eKuWB 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)。
f1AO<>I; 图4 全局参数-增加迭代数和启用Initial Delay
UX24*0`\~ 图5 在布局中加入Optical Delay
0JE*| CtK q~. .Z Y`7 运行模拟 4D)M_O 我们可以运行图3所示的系统然后分析结果:
p}]K0F!
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
`D $ "K1u 在计算对话框中,点击Play按钮。计算应当能无误进行。
X"!tx 查看结果 "N3!!3 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
E3V_qT8 OE/r0C<& 图6显示了6次迭代和初始延迟的WDM分析仪的结果。
6GMwB@ b 图6 Dual Port WDM Analyzer不同迭代次数的结果
tq=7HM @Zzg^1Ilpu 运行模拟 +8}8b_bgH 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:
bQ`2ll*( 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
Il]p >B 在计算对话框中,点击Play按钮。计算应当能无误进行。
*#.Ku(C+ m`&6[[)6~ 查看结果 / _Fi4wZ 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
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WR 图7显示了6次迭代和初始延迟的WDM分析仪的结果。
D\Fu4Eg 9Xe|*bT 图7 Dual Port WDM Analyzer不同迭代次数的结果
\SooIEl@ jwp?eL!7 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。
zP>=K 观察增益与
波长关系
(a) (b)
图8 图像(a) Gain x Wavelength 和(b) NF x Wavelength