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infotek 2023-03-02 08:39

OptiSystem应用:光放大器EDFA的仿真

,9Si 3vn  
Optisystem可以设计和模拟光纤放大器和光纤激光器。 aI;-NnC  
此处展示的案例可在Optisystem安装文件夹samplesOptical amplifiers中找到。 X R|U6bf]  
该教程将会介绍光放大器库这一部分。 cp$GP*{@  
光放大器 MUn(ZnQy|  
全局参数 ~sT1J|  
使用Optisystem的第一步是设置全局参数。 WT63ve  
我们都知道,主要的一个参数是time window,它由比特率和序列长度计算得到。 75^AO>gt   
对于放大器和激光器的设计,还有其它可以定义模拟中的迭代次数和引入初始延迟的重要参数。 6|n3e,&A2  
这些参数是Iterations和Initial delay,可以在全局参数窗口中获得(图1) 5y8VA4L/o  
图1 全局参数:Signals 标签
]Bj2;<@y  
a'Yi^;2+\  
本次教程中,除了一些全局参数,我们会使用默认参数。 Q>(a JF  
 在全局参数对话框,将参数Bit rate设置为2.5e9,Sequence length为32,Samples per bit为32。Time window参数应该为1.28e-8(图2)。 y #zO1Nig`  
图2 全局参数:Simulation参数标签
"fu:hHq  
0p]v#z}  
系统设置 z3I |jy1  
(a)
r4mz   
(b)
图3 EDFA布局
F.),|t$\  
pZz\o  
Signals标签 4-m6e$p;  
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。 AVi&cvhs  
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。 lFl(Sww!\  
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。 ^!fY~(=U4  
要解决第一个问题,你只需增加迭代次数 Swr4De_5  
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)。 `I.pwst8i-  
图4 全局参数-增加迭代数和启用Initial Delay
JED\"(d(  
图5 在布局中加入Optical Delay
Z@(KZ|  
Wh)!Ha}  
运行模拟 $[UUf}7L   
我们可以运行图3所示的系统然后分析结果: ;SIWWuk  
 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 _&%FGcAS  
 在计算对话框中,点击Play按钮。计算应当能无误进行。 Cxeam"-HTt  
查看结果 ]I_*+^?tI  
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  />6ECT  
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图6显示了6次迭代和初始延迟的WDM分析仪的结果。 _n1[(I  
  
图6 Dual Port WDM Analyzer不同迭代次数的结果
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运行模拟 k/(]1QnW  
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: t{s*,X\b  
 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 NSM7n= *nh  
 在计算对话框中,点击Play按钮。计算应当能无误进行。 4*&k~0#t  
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查看结果 +Qf}&D_  
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 P ^ 4 @  
Z?xRSi2~7  
图7显示了6次迭代和初始延迟的WDM分析仪的结果。 0` .5gxm  
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图7 Dual Port WDM Analyzer不同迭代次数的结果
AmC?qoEWQ7  
2vWn(6`  
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]zFZJ6M  
观察增益与波长关系
(a)             (b)
图8 图像(a) Gain x Wavelength 和(b) NF x Wavelength
oC-v>&bW  
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