Optisystem可以設(shè)計(jì)和模擬光纖放大器和光纖激光器。
此處展示的案例可在Optisystem安裝文件夾samplesOptical amplifiers中找到。
該教程將會(huì)介紹光放大器庫(kù)這一部分。
光放大器
全局參數(shù)
使用Optisystem的第一步是設(shè)置全局參數(shù)。
我們都知道，主要的一個(gè)參數(shù)是time window，它由比特率和序列長(zhǎng)度計(jì)算得到。
對(duì)于放大器和激光器的設(shè)計(jì)，還有其它可以定義模擬中的迭代次數(shù)和引入初始延遲的重要參數(shù)。
這些參數(shù)是Iterations和Initial delay，可以在全局參數(shù)窗口中獲得（圖1）
圖1 全局參數(shù)：Signals 標(biāo)簽
本次教程中，除了一些全局參數(shù)，我們會(huì)使用默認(rèn)參數(shù)。
在全局參數(shù)對(duì)話框，將參數(shù)Bit rate設(shè)置為2.5e9，Sequence length為32，Samples per bit為32。Time window參數(shù)應(yīng)該為1.28e-8（圖2）。
圖2 全局參數(shù)：Simulation參數(shù)標(biāo)簽
系統(tǒng)設(shè)置
（a）
（b）
圖3 EDFA布局
Signals標(biāo)簽
盡管所有的組件都在布局中正確地連接了，但是我們還不能正常的運(yùn)行模擬。
首先，因?yàn)槲覀兛紤]信號(hào)在兩個(gè)方向上傳輸，所以我們需要不止一個(gè)全局迭代來(lái)使系統(tǒng)的結(jié)果收斂。
其次，第一次迭代中，雙向組件的左輸入端口沒有反向信號(hào)，例如隔離器和泵浦耦合器，這會(huì)使模擬被終止。
要解決第一個(gè)問題，你只需增加迭代次數(shù)
要解決第二個(gè)問題，有兩個(gè)可能的解決方案：我們可以啟用在Signals標(biāo)簽的Initial delay參數(shù)（圖4）或者我們可以在布局中加入Optical Delay（圖5）。
圖4 全局參數(shù)-增加迭代數(shù)和啟用Initial Delay
圖5 在布局中加入Optical Delay
運(yùn)行模擬
我們可以運(yùn)行圖3所示的系統(tǒng)然后分析結(jié)果：
要運(yùn)行模擬，你可以在File菜單選擇Calculate。你也可以按Ctrl+F5或者使用工具欄的計(jì)算按鈕。在選擇計(jì)算后，計(jì)算對(duì)話框應(yīng)該會(huì)出現(xiàn)
在計(jì)算對(duì)話框中，點(diǎn)擊Play按鈕。計(jì)算應(yīng)當(dāng)能無(wú)誤進(jìn)行。
查看結(jié)果
為了查看結(jié)果，雙擊Dual Port WDM Analyzer。通過瀏覽Signal Index參數(shù)，你可以查看每一次迭代的結(jié)果
圖6顯示了6次迭代和初始延遲的WDM分析儀的結(jié)果。
圖6 Dual Port WDM Analyzer不同迭代次數(shù)的結(jié)果
運(yùn)行模擬
為了比較圖3和圖5兩種不同設(shè)計(jì)的結(jié)果，我們可以模擬圖5所示的系統(tǒng)然后分析結(jié)果：
要運(yùn)行模擬，你可以在File菜單選擇Calculate。你也可以按Ctrl+F5或者使用工具欄的計(jì)算按鈕。在選擇計(jì)算后，彈出計(jì)算對(duì)話框
在計(jì)算對(duì)話框中，點(diǎn)擊Play按鈕。計(jì)算應(yīng)當(dāng)能無(wú)誤進(jìn)行。
查看結(jié)果
要查看結(jié)果，雙擊Dual Port WDM Analyzer。通過瀏覽Signal Index參數(shù)，你可以查看每一次迭代的結(jié)果
圖7顯示了6次迭代和初始延遲的WDM分析儀的結(jié)果。
圖7 Dual Port WDM Analyzer不同迭代次數(shù)的結(jié)果
正如我們所看到的，第二個(gè)設(shè)計(jì)收斂速度比帶有Initial Delay的設(shè)計(jì)快。圖3的設(shè)計(jì)因?yàn)橛蠭nitial Delay需要更多的迭代次數(shù)。
觀察增益與波長(zhǎng)關(guān)系
（a） （b）
圖8 圖像(a) Gain x Wavelength 和(b) NF x Wavelength
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