Optisystem可以设计和
模拟光纤放大器和光纤
激光器。
kUGFg{" 此处展示的案例可在Optisystem安装文件夹samplesOptical amplifiers中找到。
H-e$~vEbP 该
教程将会介绍光放大器库这一部分。
fsEQ4xN' 光放大器 NA0Z~Ug> 全局参数 &J9 + 5L8 使用Optisystem的第一步是设置全局参数。
uUq= L 我们都知道,主要的一个参数是time window,它由比特率和
序列长度计算得到。
SnUR?k1 对于放大器和
激光器的设计,还有其它可以定义模拟中的迭代次数和引入初始延迟的重要参数。
abS~'r14 这些参数是Iterations和Initial delay,可以在全局参数窗口中获得(图1)
, :K{ 图1 全局参数:Signals 标签
~$^>Vo ?ZC!E0] 本次教程中,除了一些全局参数,我们会使用默认参数。
}JQy&V% 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)。
I~~":~& 图2 全局参数:Simulation参数标签
WB'1_a JURu>-i 系统设置 rrgOp5aV" (a)
jzpDKc% 
(b)
图3 EDFA布局
kQ&Q_FSO pd,d"+ Signals标签 K9 }Brhe 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。
c]U+6JH 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。
"B +F6 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。
o>+ mw| { 要解决第一个问题,你只需增加迭代次数
ct,;V/Dx 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)。
?9eiT:2 图4 全局参数-增加迭代数和启用Initial Delay
.C+(E@ey A 图5 在布局中加入Optical Delay
NB^Al/V@ yoe@]c= 运行模拟 >tMI%r 我们可以运行图3所示的系统然后分析结果:
Hiwij,1 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
H*N{4zBB 在计算对话框中,点击Play按钮。计算应当能无误进行。
~9k E. 查看结果 "G*$# 为了查看结果,双击Dual Port WDM Analyzer。通过浏览Signal Index参数,你可以查看每一次迭代的结果
WO!OaC?+B, {/5aF_0D. 图6显示了6次迭代和初始延迟的WDM分析仪的结果。
9qGba=}Ey 图6 Dual Port WDM Analyzer不同迭代次数的结果
w9"~NK8xzM WQ:Y NmQ1p 运行模拟 Zi\ex\ )5 为了比较图3和图5两种不同设计的结果,我们可以模拟图5所示的系统然后分析结果:
g__s(
IJ 要运行模拟,你可以在File菜单选择Calculate。你也可以按Ctrl+F5或者使用工具栏的计算按钮。在选择计算后,弹出计算对话框
!L9]nO 'BL 在计算对话框中,点击Play按钮。计算应当能无误进行。
:?ZrD,D ]^wr+9zd 查看结果 @\oZ2sB 要查看结果,双击Dual Port WDM Analyzer。通过浏览Signal Index参数,你可以查看每一次迭代的结果
|Go$z3bx [x=(:soEqC 图7显示了6次迭代和初始延迟的WDM分析仪的结果。
n?D/bX p #M#$2Vt 图7 Dual Port WDM Analyzer不同迭代次数的结果
X+u1p? !vK0|eV3 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。
R@ Gll60 观察增益与
波长关系
(a) (b)
图8 图像(a) Gain x Wavelength 和(b) NF x Wavelength