OptiSystem应用：光放大器EDFA的仿真

hZ`<ID   Optisystem可以设计和模拟光纤放大器和光纤激光器。 m"/ o4   此处展示的案例可在Optisystem安装文件夹samplesOptical amplifiers中找到。 ;V0^uB.z   该教程将会介绍光放大器库这一部分。 5RsO^2V:   光放大器 8}K^o>J&K   全局参数 g^: &D h   使用Optisystem的第一步是设置全局参数。 wQ9?Z.-$   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。 JnIE6@g<y   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。 G _-JR   这些参数是Iterations和Initial delay，可以在全局参数窗口中获得（图1） 4G2iT+X-   图1 全局参数：Signals 标签 )_olJCdaP^   Y*/e;mG.   本次教程中，除了一些全局参数，我们会使用默认参数。 1I?`3N    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+@j %l j   图2 全局参数：Simulation参数标签 RJ1@a   Dv"HFQuF   系统设置 43?uTnX/   （a） +Ly@5y"   （b） 图3 EDFA布局 +L|x^B3   46##(4RF   Signals标签 =Hbf()cN)   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。 v>0I=ut   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。 xn=#4:f   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。 7epil   要解决第一个问题，你只需增加迭代次数 -v! ;   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）。 _#K? yP?   图4 全局参数-增加迭代数和启用Initial Delay M}e}3w   图5 在布局中加入Optical Delay MY}/h@   ;,/4Ry22j-   运行模拟 5=#2@qp   我们可以运行图3所示的系统然后分析结果： ]P/i}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 %xrldn%    在计算对话框中，点击Play按钮。计算应当能无误进行。 h S)lQl:^   查看结果 eLIZ<zzW0}   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 &=]!8z=   5PsjGvm.%   图6显示了6次迭代和初始延迟的WDM分析仪的结果。 :%_h'9Qq      图6 Dual Port WDM Analyzer不同迭代次数的结果 {)(Mkm+d   qP0UcG   运行模拟 ,rV;T";r   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： L*OG2liJ    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 8*;>:g    在计算对话框中，点击Play按钮。计算应当能无误进行。 (8baa.ge   +Sc2'z>R   查看结果 .k$Yleg   要查看结果，双击Dual Port WDM Analyzer。通过浏览Signal Index参数，你可以查看每一次迭代的结果 + }$(j#h   @?>5~   图7显示了6次迭代和初始延迟的WDM分析仪的结果。 +|Izjx] ZV      h$mGawvZ~         图7 Dual Port WDM Analyzer不同迭代次数的结果 5=\^DeM@ H   Po&'#TC1   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。 c/^l2CJ0   观察增益与波长关系 （a）             （b） 图8 图像(a) Gain x Wavelength 和(b) NF x Wavelength

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