OptiSystem应用：光放大器EDFA的仿真

:CeK 'A\   Optisystem可以设计和模拟光纤放大器和光纤激光器。 '3i,^g0?t0   此处展示的案例可在Optisystem安装文件夹samplesOptical amplifiers中找到。 'V Mov   该教程将会介绍光放大器库这一部分。 c 5%uiv]   光放大器 C{*' p+f   全局参数 $q$G   使用Optisystem的第一步是设置全局参数。 =8o$   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。 '9ki~jtf=   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。 2@Nt6r   这些参数是Iterations和Initial delay，可以在全局参数窗口中获得（图1） VxP cC+   图1 全局参数：Signals 标签 5wE+p<-KX   h&|S*   本次教程中，除了一些全局参数，我们会使用默认参数。 mi';96     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）。 x]Pp|rHj   图2 全局参数：Simulation参数标签 w *pTK +   g7UZtpLTm   系统设置 UR|Au'iu   （a） &FpoMW   （b） 图3 EDFA布局 hEh` cBO   3LkcK1x.   Signals标签 t?aOZps   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。 3 0.&Lzz   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。 0X<U.Sxn   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。 G`e!WvC   要解决第一个问题，你只需增加迭代次数 #FhgKwx   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）。 "- ?uB Mz   图4 全局参数-增加迭代数和启用Initial Delay 6uTFgSqZ   图5 在布局中加入Optical Delay X T<SR]   si,)!%b   运行模拟 }> ]`#s   我们可以运行图3所示的系统然后分析结果： FX  %(<M    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 ;Tec)Fl    在计算对话框中，点击Play按钮。计算应当能无误进行。 Q$*JkwPQ}   查看结果 iAr]Ed"9|   为了查看结果，双击Dual Port WDM Analyzer。通过浏览Signal Index参数，你可以查看每一次迭代的结果 )Tl]1^   dJ9v/k_   图6显示了6次迭代和初始延迟的WDM分析仪的结果。 <~Oy3#{      图6 Dual Port WDM Analyzer不同迭代次数的结果 2PC:F9dh\   g7;O Z#\   运行模拟 #z5$_z?_   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： s/0bXM$^    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 6pdek3pOCt    在计算对话框中，点击Play按钮。计算应当能无误进行。 RI3GAd   W,5_i7vr   查看结果 A7I{Le   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 0O!A8FA0   E*vh<C   图7显示了6次迭代和初始延迟的WDM分析仪的结果。 b:Tv Ta      3(,c^F         图7 Dual Port WDM Analyzer不同迭代次数的结果 9 >"}||))   H1d2WNr[   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。 5|A"Yz Y#   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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