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。 fAUtqkB 此处展示的案例可在Optisystem安装文件夹samplesOptical amplifiers中找到。 (W=z0Lqu 该教程将会介绍光放大器库这一部分。 =zqOkC
h$ 光放大器 N(t1?R/e, 全局参数 K`(STvtM 使用Optisystem的第一步是设置全局参数。 ua`2
&;T= 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}}?6n+ 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。 U>:CX
XHRt 这些参数是Iterations和Initial delay,可以在全局参数窗口中获得(图1) b=K 图1 全局参数:Signals 标签 ~`T(mh', l:j9lBS 本次教程中,除了一些全局参数,我们会使用默认参数。 A3$
rPb8 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)。 [g&Q_+,j 图2 全局参数:Simulation参数标签 uZm<:d2%) =ZzhH};aX 系统设置 2#T|+mKxZM (a) i1FFf[[ L  (b) 图3 EDFA布局 il5WLi;{ /A|ofAr) Signals标签 2}~1poyi> 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。 ?#pL\1"E 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。 <|
Xf4. 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。 (;~[}" 要解决第一个问题,你只需增加迭代次数 #vLDN R 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)xK@7 图4 全局参数-增加迭代数和启用Initial Delay zr8 4%_^ 图5 在布局中加入Optical Delay YDs/BF
Z GdL\ 运行模拟 <adu^5BI 我们可以运行图3所示的系统然后分析结果: w
V27 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 99:`58G 在计算对话框中,点击Play按钮。计算应当能无误进行。 5!tmG- 'b 查看结果 !Q cgTW)T 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 -Ah \a0z Zu&trxnNf[ 图6显示了6次迭代和初始延迟的WDM分析仪的结果。 \&ERSk2 图6 Dual Port WDM Analyzer不同迭代次数的结果 U:_T9!fG /\
~{ 运行模拟 -}4 H'%Z(i 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: clG3t
eC 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 rAP+nh ans 在计算对话框中,点击Play按钮。计算应当能无误进行。 OSfwA& E<-}Jc1 查看结果 sDJ5'ul 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 P4R.~J ;8 "i_tO+ 图7显示了6次迭代和初始延迟的WDM分析仪的结果。 &/=xtO/Z{ /R9>\}.yJ 图7 Dual Port WDM Analyzer不同迭代次数的结果 >a_K:O|AJ {oBVb{< 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。 bgYM 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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