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OptiSystem应用:光放大器EDFA的仿真

工程师
2023-03-02 08:46:34     打赏
Optisystem可以设计和模拟光纤放大器和光纤激光器。此处展示的案例可在Optisystem安装文件夹samplesOptical amplifiers中找到。该教程将会介绍光放大器库这一部分。光放大器全局参数使用Optisystem的第一步是设置全局参数。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。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。这些参数是Iterations和Initial delay,可以在全局参数窗口中获得(图1) 图1 全局参数:Signals 标签 本次教程中,除了一些全局参数,我们会使用默认参数。 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)。 图2 全局参数:Simulation参数标签 系统设置 (a)
(b)图3 EDFA布局 Signals标签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。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。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)。 图4 全局参数-增加迭代数和启用Initial Delay 图5 在布局中加入Optical Delay 运行模拟我们可以运行图3所示的系统然后分析结果: 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 在计算对话框中,点击Play按钮。计算应当能无误进行。查看结果为了查看结果,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
 图6显示了6次迭代和初始延迟的WDM分析仪的结果。   图6 Dual Port WDM Analyzer不同迭代次数的结果 运行模拟为了比较图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: 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 在计算对话框中,点击Play按钮。计算应当能无误进行。
 查看结果要查看结果,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
 图7显示了6次迭代和初始延迟的WDM分析仪的结果。      图7 Dual Port WDM Analyzer不同迭代次数的结果 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。观察增益与波长关系(a)             (b) 图8 图像(a) Gain x Wavelength 和(b) NF x Wavelength




助工
2023-03-02 08:48:54     打赏
2楼

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专家
2023-03-02 09:04:47     打赏
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院士
2023-03-02 09:12:46     打赏
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高工
2023-03-02 09:21:26     打赏
5楼

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高工
2023-03-02 09:37:12     打赏
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专家
2023-03-02 09:45:06     打赏
7楼

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高工
2023-03-02 09:45:56     打赏
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专家
2023-03-02 09:48:37     打赏
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高工
2023-03-02 10:00:43     打赏
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