Optisystem可以設計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。

該教程將會介紹光放大器庫這一部分。

光放大器

全局參數

使用Optisystem的第一步是設置全局參數。

我們都知道，主要的一個參數是time window，它由比特率和序列長度計算得到。

對于放大器和激光器的設計，還有其它可以定義模擬中的迭代次數和引入初始延遲的重要參數。

這些參數是Iterations和Initial delay，可以在全局參數窗口中獲得（圖1）

 

圖1 全局參數：Signals 標簽

 

本次教程中，除了一些全局參數，我們會使用默認參數。

?在全局參數對話框，將參數Bit rate設置為2.5e9，Sequence length為32，Samples per bit為32。Time window參數應該為1.28e-8（圖2）。

 

圖2 全局參數：Simulation參數標簽

 

系統設置

 

（a）

（b）

圖3 EDFA布局

 

Signals標簽

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行模擬。

首先，因為我們考慮信號在兩個方向上傳輸，所以我們需要不止一個全局迭代來使系統的結果收斂。

其次，第一次迭代中，雙向組件的左輸入端口沒有反向信號，例如隔離器和泵浦耦合器，這會使模擬被終止。

要解決第一個問題，你只需增加迭代次數

要解決第二個問題，有兩個可能的解決方案：我們可以啟用在Signals標簽的Initial delay參數（圖4）或者我們可以在布局中加入Optical Delay（圖5）。

 

圖4 全局參數-增加迭代數和啟用Initial Delay

 

圖5 在布局中加入Optical Delay

 

運行模擬

我們可以運行圖3所示的系統然后分析結果：

?要運行模擬，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算按鈕。在選擇計算后，計算對話框應該會出現

?在計算對話框中，點擊Play按鈕。計算應當能無誤進行。

查看結果

為了查看結果，雙擊Dual Port WDM Analyzer。通過瀏覽Signal Index參數，你可以查看每一次迭代的結果

 

圖6顯示了6次迭代和初始延遲的WDM分析儀的結果。 

  

圖6 Dual Port WDM Analyzer不同迭代次數的結果

 

運行模擬

為了比較圖3和圖5兩種不同設計的結果，我們可以模擬圖5所示的系統然后分析結果：

?要運行模擬，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算按鈕。在選擇計算后，彈出計算對話框

?在計算對話框中，點擊Play按鈕。計算應當能無誤進行。

 

查看結果

要查看結果，雙擊Dual Port WDM Analyzer。通過瀏覽Signal Index參數，你可以查看每一次迭代的結果

 

圖7顯示了6次迭代和初始延遲的WDM分析儀的結果。

  

  

  

圖7 Dual Port WDM Analyzer不同迭代次數的結果

 

正如我們所看到的，第二個設計收斂速度比帶有Initial Delay的設計快。圖3的設計因為有Initial Delay需要更多的迭代次數。

觀察增益與波長關系

（a）             （b）

 圖8 圖像(a) Gain x Wavelength 和(b) NF x Wavelength