Optisystem可以设计和
模拟光纤放大器和光纤
激光器。
v=('{/^~> 此处展示的案例可在Optisystem安装文件夹samplesOptical amplifiers中找到。
3_q3Bk 该
教程将会介绍光放大器库这一部分。
<L&m4O#| 光放大器 rpw.]vnn 全局参数 p _d:eZ 使用Optisystem的第一步是设置全局参数。
QMEcQV> 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。
w,Ee>cV]a 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。
QM?#{%31 这些参数是Iterations和Initial delay,可以在全局参数窗口中获得(图1)
$<ld3[l i 图1 全局参数:Signals 标签
5XLs} : Gn;@{x6 本次教程中,除了一些全局参数,我们会使用默认参数。
Ew3ibXD 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)。
*'"^NSJ 图2 全局参数:Simulation参数标签
Qv-@Zt!8 $ cu00K 系统设置 ~{}#)gGU (a)
GJqE!I,. 
(b)
图3 EDFA布局
JJRK7\~$ f{0F|w<gf Signals标签 x1 1U@jd+1 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。
t\$U`V) 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。
JF/,K"J 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。
k<+0o)) 要解决第一个问题,你只需增加迭代次数
sl*5Y#,|1 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)。
7^T^($+6s& 图4 全局参数-增加迭代数和启用Initial Delay
wW>)(&!F 图5 在布局中加入Optical Delay
g:0#u;j^7 US 运行模拟 KR"M/# 我们可以运行图3所示的系统然后分析结果:
,.gQ^^+= 要运行模拟,你可以在File菜单选择Calculate。你也可以按Ctrl+F5或者使用工具栏的计算按钮。在选择计算后,计算对话框应该会出现
;O<9|? 在计算对话框中,点击Play按钮。计算应当能无误进行。
qF iLh9=D 查看结果 xooY'El*# 为了查看结果,双击Dual Port WDM Analyzer。通过浏览Signal Index参数,你可以查看每一次迭代的结果
e$Y[Z{T5 F ]O$(7* 图6显示了6次迭代和初始延迟的WDM分析仪的结果。
-Z-IF#% 图6 Dual Port WDM Analyzer不同迭代次数的结果
-l}IZY 0kDK~iT 运行模拟 MQ)L:R`L 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:
$)H@|<K 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
&F}"Z(B<wK 在计算对话框中,点击Play按钮。计算应当能无误进行。
.vG,fuf8 7H>@iI"? 查看结果 yPw'] " 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
;L&TxO>#J t*@z8<H 图7显示了6次迭代和初始延迟的WDM分析仪的结果。
|j3'eW&= -YD+(c`l 图7 Dual Port WDM Analyzer不同迭代次数的结果
fIGFHZy, *-s,.
F+c 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。
Nm):9YQ/ 观察增益与
波长关系
(a) (b)
图8 图像(a) Gain x Wavelength 和(b) NF x Wavelength