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infotek 2025-05-22 08:22

OptiSystem应用:光放大器EDFA的仿真

Optisystem可以设计和模拟光纤放大器和光纤激光器。 6B!v;93U  
此处展示的案例可在Optisystem安装文件夹samplesOptical amplifiers中找到。  x-s\0l  
该教程将会介绍光放大器库这一部分。 sf Zb$T J  
光放大器 34I;DUdcE  
全局参数 \ch4c9  
使用Optisystem的第一步是设置全局参数。 <N8z<o4rku  
我们都知道,主要的一个参数是time window,它由比特率和序列长度计算得到。 .s%dP.P:i1  
对于放大器和激光器的设计,还有其它可以定义模拟中的迭代次数和引入初始延迟的重要参数。 9R99,um$  
这些参数是Iterations和Initial delay,可以在全局参数窗口中获得(图1) 9cQ;h37J>  
Ge ?Q)N  
图1 全局参数:Signals 标签
l9z{pZ\KM  
本次教程中,除了一些全局参数,我们会使用默认参数。 d Z}|G-:  
 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)。 5Bp>*MR/".  
Huc|HL#C  
图2 全局参数:Simulation参数标签
w3FEX$`_  
系统设置 3'!*/UnU  
&*; Z(ul&9  
(a)
B=HE i\55K  
(b)
图3 EDFA布局
XB<Q A>dLh  
Signals标签 o('6,D  
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。 vlo!D9zsV3  
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。 M;sT+Z{  
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。 'H(khS  
要解决第一个问题,你只需增加迭代次数 NY/-9W5T4  
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)。 k1fX-2H  
X nB-1{a1  
图4 全局参数-增加迭代数和启用Initial Delay
Lj1>X2.gD  
图5 在布局中加入Optical Delay
}1|FES  
运行模拟 ^qNZ!V4T  
我们可以运行图3所示的系统然后分析结果: _VJG@>F9-  
 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 sOm&7A?  
 在计算对话框中,点击Play按钮。计算应当能无误进行。 $AHdjQ[;6-  
查看结果 KMXd  
为了查看结果,双击Dual Port WDM Analyzer。通过浏览Signal Index参数,你可以查看每一次迭代的结果 slYC\"$  
)D" 2Q:  
图6显示了6次迭代和初始延迟的WDM分析仪的结果。 rSKZc`<^  
   ?&bB?mg\  
图6 Dual Port WDM Analyzer不同迭代次数的结果
Wb;D9Z  
运行模拟 5}:`CC2,S~  
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: Hd{@e6S  
 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 ZdlQ}l#F  
 在计算对话框中,点击Play按钮。计算应当能无误进行。 Z L'krV  
W_[ tdqey  
查看结果 Sz>Lbs  
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 yUvn h  
RP%FMb}nt  
图7显示了6次迭代和初始延迟的WDM分析仪的结果。 \Z_29L w=  
   y)b=7sU  
   :_pn|  
  
图7 Dual Port WDM Analyzer不同迭代次数的结果
|9]_<X[ic  
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。 ;]_h")4"c  
观察增益与波长关系 2{4f>,][  
(a)             (b)
图8 图像(a) Gain x Wavelength 和(b) NF x Wavelength
木木水 2025-05-30 14:43
您好,请问optisystem适用于设计保偏器件吗?比如保偏光纤、保偏耦合器。软件似乎没有自带的对应元件。
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