OptiSystem应用：光放大器EDFA的仿真

VIjsz42C   Optisystem可以设计和模拟光纤放大器和光纤激光器。 "3Z<V8xB   此处展示的案例可在Optisystem安装文件夹samplesOptical amplifiers中找到。 ,0R2k `m!   该教程将会介绍光放大器库这一部分。 `nDgwp:b"   光放大器 34P5[j!h   全局参数 OY/sCx+c   使用Optisystem的第一步是设置全局参数。 _Ak?i\   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。 * 5Y.9g3)Q   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。 =w&<LJPJ   这些参数是Iterations和Initial delay，可以在全局参数窗口中获得（图1） 7VwLyy   图1 全局参数：Signals 标签 _F1{<" 4   (W l5F   本次教程中，除了一些全局参数，我们会使用默认参数。 044*@a5f    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）。 +T@a/(Gl   图2 全局参数：Simulation参数标签 `y!6(xI   Oy!j`   系统设置 ?>p<!:E!r   （a） Eb<iR)e H=   （b） 图3 EDFA布局 kGZ_/"iuO   Gv,0{DVX<   Signals标签 vZns,K#4H\   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。 F"-w   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。 Sr`gQ#b@r}   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。 3=r8kh7,   要解决第一个问题，你只需增加迭代次数 3T3p[q4   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^P>Irb3t   图4 全局参数-增加迭代数和启用Initial Delay T$'GFA   图5 在布局中加入Optical Delay Pe !eID8   @:~O   运行模拟 |WB<yA1   我们可以运行图3所示的系统然后分析结果： $z+iB;x    要运行模拟，你可以在File菜单选择Calculate。你也可以按Ctrl+F5或者使用工具栏的计算按钮。在选择计算后，计算对话框应该会出现 !$>d75zli    在计算对话框中，点击Play按钮。计算应当能无误进行。 qK4 E:dD   查看结果 `1NxS35u   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 ,J f)A/_   rSD!u0c[   图6显示了6次迭代和初始延迟的WDM分析仪的结果。 HB4Hz0Fa      图6 Dual Port WDM Analyzer不同迭代次数的结果 &DFe+y~PR   FhZ&^.:   运行模拟 z+1#p.F$@   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： x,js}Mlw    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 @\_tS H    在计算对话框中，点击Play按钮。计算应当能无误进行。 '!!w|kd   Lrz>0_Q   查看结果 0*%j6*XDq9   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 vL13~q*F   ` BH8v   图7显示了6次迭代和初始延迟的WDM分析仪的结果。 DFs J}` $      QJo)         图7 Dual Port WDM Analyzer不同迭代次数的结果 ]do0{I%\eq   <>f   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。 J?-"]s`J   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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