OptiSystem仿真实例
采用OptiSystem的OFDM-ROF系统仿真
２ Ｓ ｈ ｏ ｆ Ｐ ｙ ｉ ｌＳ ｉｎ ｅ ａ ｄ Ｔ ｃ ｎ ｌｇ ，Ｓ ｕｈ ｅ ｔ ｉ ｔｎ ｎｖ ｒ ｔ ， ｈ ｎ ｄ １ ０ ４ Ｃ ｉａ ． ｃ ｏ ｌ ｈ ｓ ａ ｃｅ ｃ ｎ ｅ ｈ ｏｏ ｙ ｏ ｔｗ ｓ Ｊａ ｏ ｇ Ｕ ｉｅ ｓ ｙ Ｃ ｅ ｇ ｕ ６ ０ ５ ， ｈｎ ） ｏ ｃ ｏ ｉ
ｐ ｒ ｏ ｂ ｒ ｉｋ ｎ ｈ ｓ ｓｅ ． Ｓ ｔｍ ｓｍ ｕ ａｉｎ ｌ ｃ ｄ ａ ｒ ｍ ａ ｄ ｉ ｕ ａ ｏ ｒ ｓ ｌ ｗｅ ｅ ｉｅ ａｔ ｆ ｆ ｅ ｌ ｉ ｔｅ ｙ ｔｍ ｉ ｎ ｙｓｅ ｉ ｌｔ ｂ ｏ ｋ ｉｇ ａ ｏ ｎ ｓ ｍ ｌｔ ｎ ｅ ｕｔ ｉ ｓ ｒ ｇ ｖ ｎ．
ｄ ｔｃｉ ｎ ｔ ｃ ｎ ｑ ｅ，ｄ ｗ ｎｉｋ ｅ ｏ ｍａ ｃ ｆ ｔ ｅ ｙ ｔｍ ａ ｓｍ ｕａｅ ｅｅ ｔ ｅ ｈ ｉ ｕ ｏ ｏ ｌｎ ｐ ｒ ｒ ｎ ｅ ｏ ｈ ｓ ｓｅ ｗ ｓ ｉ ｌｔｄ．Ｔｗｏ ｏ ｅ ｅ ｔ ｌｓ ｒ ｂ ａ ｓ ｗｅ ｅ ｆ ｃ ｈ ｒ ｎ ａ ｅ ｅ ｍ ｒ
李 涛 ，荣 健 ，钟 晓春 。
（． １ 电子科技 大 学 物理 电子 学院 ， 四川 成都 ６ ０ ５ ； １０ ４ ２ 西 南交通 大学 物 理科 学与技 术学 院 ， ． 四川 成都 ６ ０ ５ ） １０ ４ 摘 要 ：建 立 了一个 Ｏ Ｄ Ｒ Ｆ实验仿 真 系统 ， Ｆ Ｍ． Ｏ 对该 系统 下行 链路 性 能进 行 了仿 真 计 算 ， 并采 用 了
表 明 ， 色散 补偿后 该 Ｏ Ｄ Ｒ Ｆ系统有效传 输距 离得到 了极 大的提 高。 在 Ｆ Ｍ— Ｏ
关键 词 ：光载 无线通信 ； 正 交频 分复 用 ； Ｏ ｔ ｙｔ 色散 ； 信道 估计 ； 远程 光外 差 ｐｉ ｓ ｍ； Ｓ ｅ
optisystem仿真在光纤通信实验教学中的应用
optisystem仿真在光纤通信实验教学中的应用OptiSystem是一种光纤通信系统设计和仿真软件，它可广泛应用于光纤通信实验教学中。
以下是它在该领域应用的一些例子：
1. 光纤传输实验：OptiSystem可以用于模拟和分析不同类型的光纤传输实验，如衰减、色散、非线性效应等。
学生可以通过OptiSystem软件进行实验设计、仿真、优化和性能评估，理解和掌握光纤传输的基本原理。
2. 光调制与解调实验：OptiSystem可以模拟光调制器、解调器等光学器件的性能和特性。
学生可以使用OptiSystem软件设计和优化光调制器/解调器的参数，比较不同解调技术的性能，并了解光调制与解调在光纤通信中的应用。
3. 光纤放大器实验：OptiSystem可以用来模拟和分析光纤放大器的工作原理和性能。
学生可以通过OptiSystem软件了解不同类型的光纤放大器（如EDFA、Raman放大器等）的原理和参数，设计和优化放大器的增益、噪声等参数，并评估放大器的性能。
4. 光纤带宽实验：OptiSystem可以帮助学生理解和研究光纤传输中的带宽限制。
学生可以使用OptiSystem软件进行带宽限制的模拟和分析，通过改变光纤、光源和接收器的参数，研究带宽限制的影响并提出改进方案。
总之，OptiSystem在光纤通信实验教学中具有很大的应用潜力。
它提供了一个
实验环境，让学生能够进行光纤通信系统的设计、仿真和性能评估，从而加深对光纤通信原理和技术的理解。
加上OptiSystem软件的用户友好性和功能强大性，它成为了光纤通信实验教学中不可或缺的工具。
OptiSystem仿真实例
5.2光波分复用系统使用OptiSystem设计模型案例:阵列波导光栅波分复用器(AWG )得设计分析
6光波系统(Lightwave Systems)设计pqZd8。
6、1光波系统简介
6、2光波系统使用OptiSystem设计模型案例:40G单模光纤得单信道传输系统设计
7色散补偿(Dispersion pensation)设计oIcu3。
8、1色散简介
8、2色散补偿模型设计案例:使用理想色散补偿元件得色散补偿分析
8孤子与孤子系统(Soliton Systems)jzDCq。
9、1孤子与孤子系统简介
9、2孤子系统模型设计案例:
9结语
1
1、1光发送机简介
一个基本得光通讯系统主要由三个部分构成,如下图1、1所示:
作为一个完整得光通讯系统,光发送机就是它得一个重要组成部分,它得作用就是将电信号转变为光信号,并有效地把光信号送入传输光纤。光发送机得核心就是光源及其驱动电路。现在广泛应用得有两种半导体光源:发光二级管(LED)与激光二级管(LD)。其中LED输出得就是非相干光,频谱宽,入纤功率小,调制速率低;而LD就是相干光输出,频谱窄,入纤功率大、调制速率高。前者适宜于短距离低速系统,后者适宜于长距离高速系统。TgzY4。
O
1光发送机(Optical Transmitters)设计317QX。
1.1光发送机简介
1.2光发送机设计模型案例:铌酸锂(LiNbO3)型Mach-Zehnder调制器得啁啾(Chirp)分析
2光接收机(Optical Receivers)设计S4Qny。
2.1光接收机简介
2.2光接收机设计模型案例:PIN光电二极管得噪声分析
optisystem案例
optisystem案例OptiSystem是一款光学通信系统设计软件，它可以用于设计、仿真和优化各种光学系统，包括光纤通信、双向通信、WDM系统、光放大器等。
在OptiSystem中，用户可以使用各种成熟的光学组件，如激光器、光检测器、光模式转换器等，并进行光学信号的产生、传输、放大和接收等各个环节的仿真和优化。
下面举例说明OptiSystem在光纤通信系统中的应用。
案例：光纤通信系统设计在通信领域中，光纤通信是一种重要的数据传输思路，它有更高的带宽和更长的传输距离，因此能够满足更高的数据传输要求。
在光纤通信系统中，设计者需要考虑的因素非常多，如损耗、失真、噪声等，这些因素可能会影响信号的传输质量，从而影响通信的稳定性和可靠性。
为了优化光纤通信系统的设计，我们可以使用OptiSystem软件进行仿真和优化。
在OptiSystem中，我们可以按照以下步骤进行光纤通信系统的设计和优化：1.确定光纤通信系统的参数和光学组件首先，我们需要确定光纤通信系统的参数和光学组件。
参数包括通信距离、带宽和信噪比等数据，而光学组件则包括激光器、光纤、光检测器等。
2.建立光纤通信系统的模型然后，我们需要在OptiSystem中建立光纤通信系统的模型。
在OptiSystem中，我们可以使用各种光学组件，如EDFA、VOA、Mux/Demux等，并将它们连接起来构建整个系统。
在建立系统模型时，我们需要输入各个组件的参数，例如信道数量、中心波长、带宽等，并设置各个组件的参数。
3.进行系统仿真在建立系统模型后，我们就可以进行系统仿真。
在OptiSystem中，我们可以通过设置仿真参数来模拟系统运行的不同情况。
我们可以考虑不同的因素，如噪声、失真和损耗等，同时也可以对信号的功率和速率进行分析和优化。
4.分析和优化系统性能最后，我们可以分析和优化系统性能。
在OptiSystem中，我们可以使用各种分析工具，如眼图、波形图、功率谱密度图等，来分析不同因素对系统性能的影响。
OptiSystem仿真实例
OptiSystem 仿真实例目录1光发送机（Optical Transmitters）设计1.1光发送机简介1.2光发送机设计模型案例：铌酸锂（LiNbO3）型Mach-Zehnder调制器的啁啾（Chirp）分析2光接收机（Optical Receivers）设计2.1光接收机简介2.2光接收机设计模型案例：PIN光电二极管的噪声分析3光纤（Optical Fiber）系统设计3.1光纤简介3.2光纤设计模型案例：自相位调制（SPM）导致脉冲展宽分析4光放大器（Optical Amplifiers）设计4.1光放大器简介4.2光放大器设计模型案例：EDFA的增益优化5光波分复用系统（WDM Systems）设计5.1光波分复用系统简介5.2光波分复用系统使用OptiSystem设计模型案例：阵列波导光栅波分复用器（AWG）的设计分析6光波系统（Lightwave Systems）设计6.1 光波系统简介6.2 光波系统使用OptiSystem设计模型案例：40G单模光纤的单信道传输系统设计7色散补偿（Dispersion Compensation）设计8.1 色散简介8.2 色散补偿模型设计案例：使用理想色散补偿元件的色散补偿分析8孤子和孤子系统（Soliton Systems）9.1 孤子和孤子系统简介9.2 孤子系统模型设计案例：9结语1 光发送机（Optical Transmitters）设计1.1 光发送机简介一个基本的光通讯系统主要由三个部分构成，如下图1.1所示：图1.1 光通讯系统的基本构成1）光发送机2）传输信道3）光接收机作为一个完整的光通讯系统，光发送机是它的一个重要组成部分，它的作用是将电信号转变为光信号，并有效地把光信号送入传输光纤。
光发送机的核心是光源及其驱动电路。
现在广泛应用的有两种半导体光源：发光二级管（LED）和激光二级管（LD）。
其中LED输出的是非相干光，频谱宽，入纤功率小，调制速率低；而LD是相干光输出，频谱窄，入纤功率大、调制速率高。
利用Optisystem软件,仿真计算半导体激光器的外部光调制响应。
利用Optisystem软件，仿真计算半导体激光器的外部光调制响应引言半导体激光器是一种重要的激光源，广泛应用于通信、医疗和光学传感等领域。
在这些应用中，外部光调制技术被广泛运用于高速光通信和光学传感系统中。
外部光调制是通过外部光束的强度调制来改变激光器的输出特性，从而实现信号传输和调制。
为了更好地理解外部光调制对半导体激光器的影响，我们可以利用Optisystem软件进行仿真计算。
本文将介绍如何使用Optisystem软件进行半导体激光器的外部光调制响应仿真计算。
Optisystem软件简介Optisystem是一款光通信系统设计和仿真软件，提供了丰富的光学元件库和仿真工具，能够帮助用户快速设计、分析和优化复杂的光通信系统。
其仿真结果准确可靠，可以用于验证半导体激光器的性能。
外部光调制原理在外部光调制中，外部光束的强度通过调制器进行调制，并传输到半导体激光器中。
对于半导体激光器来说，外部光调制的主要影响是改变其腔内折射率，从而影响激光输出的频率和强度。
外部光调制通常包括以下几个步骤：1.外部光束输入：将外部光束输入到调制器中，通常使用电光调制器或声光调制器。
2.强度调制：通过电场或声学波来调制光强，改变调制器中的折射率。
3.光束传输：将调制后的光束传输到半导体激光器中。
4.激光器响应：半导体激光器对调制后的光束作出响应，输出相应的频率和强度。
利用Optisystem进行仿真计算1. 创建仿真模型首先，我们需要使用Optisystem创建一个仿真模型。
打开Optisystem软件，选择“New Project”创建一个新的项目。
然后，在“Components”窗口中选择半导体激光器和调制器等光学元件，将其拖拽到主画布上创建仿真模型。
双击元件可以对其进行参数设置。
2. 设置光学元件参数针对半导体激光器和调制器等光学元件，我们需要设置其参数。
例如，可以设置激光器的工作波长、增益、损耗等参数，调制器的调制速度和调制深度等参数。
OptiSystem仿真实例
OptiSystem 仿真实例目录1光发送机（Optical Transmitters）设计1.1光发送机简介1.2光发送机设计模型案例：铌酸锂（LiNbO3）型Mach-Zehnder调制器的啁啾（Chirp）分析2光接收机（Optical Receivers）设计2.1光接收机简介2.2光接收机设计模型案例：PIN光电二极管的噪声分析3光纤（Optical Fiber）系统设计3.1光纤简介3.2光纤设计模型案例：自相位调制（SPM）导致脉冲展宽分析4光放大器（Optical Amplifiers）设计4.1光放大器简介4.2光放大器设计模型案例：EDFA的增益优化5光波分复用系统（WDM Systems）设计5.1光波分复用系统简介5.2光波分复用系统使用OptiSystem设计模型案例：阵列波导光栅波分复用器（AWG ）的设计分析6光波系统（Lightwave Systems）设计光波系统简介光波系统使用OptiSystem设计模型案例：40G单模光纤的单信道传输系统设计7色散补偿（Dispersion Compensation）设计色散简介色散补偿模型设计案例：使用理想色散补偿元件的色散补偿分析8孤子和孤子系统（Soliton Systems）孤子和孤子系统简介孤子系统模型设计案例：9结语1 光发送机（Optical Transmitters）设计光发送机简介一个基本的光通讯系统主要由三个部分构成，如下图所示：作为一个完整的光通讯系统，光发送机是它的一个重要组成部分，它的作用是将电信号转变为光信号，并有效地把光信号送入传输光纤。
光发送机的核心是光源及其驱动电路。
现在广泛应用的有两种半导体光源：发光二级管（LED）和激光二级管（LD）。
其中LED输出的是非相干光，频谱宽，入纤功率小，调制速率低；而LD是相干光输出，频谱窄，入纤功率大、调制速率高。
前者适宜于短距离低速系统，后者适宜于长距离高速系统。
基于OptiSystem的RoF仿真实验设计与教学实践
第５期
汪弋平，夏 巍，倪小琦：基于 ＯｐｔｉＳｙｓｔｅｍ 的 ＲｏＦ 仿真实验设计与教学实践
１ ４１
三点考虑：①微波技术已经渗透到现代通信技术的
各个方面，让学生了解和掌握微波的产生、发送、传
输及接收等基本技术十分重要，而利用光纤传输微
波信号会让学生倍感新鲜，容易产生研究兴趣；②通
信类的本科生一般对于“光纤通信技术”都有较好
第 卷 ４０ 年 ２０１８
第
１０
月５ 期
电气电子教学学报
ＪＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＥＥＥ
Ｖｏｌ． ４０ Ｎｏ． ５ ห้องสมุดไป่ตู้ｃｔ． ２０１８
基于 ＯｐｔｉＳｙｓｔｅｍ 的 ＲｏＦ 仿真实验设计与教学实践
汪弋平，夏 巍，倪小琦
（南京师范大学 物理科学与技术学院 江苏省光电技术重点实验室，江苏 南京 ） ２１００２３
常用微波元器件、微波网络基础以及各类天线的工 解决问题的能力，我们尝试在“微波技术”的教学内
作原理上［１］，这些经典的教学内容确实能够帮助学 容中引入射频光纤传输 （ ＲｏＦ Ｒａｄｉｏ ｏｒｅ Ｆｉｂｅｒ）的概
生获得微波技术的基本理论和知识，为他们今后从 念和实现原理，重点放在设计基于 ＯｐｔｉＳｙｓｔｅｍ 软件
， ， ＷＡＮＧ Ｙｉｐｉｎｇ ＸＩＡ Ｗｅｉ ＮＩ Ｘｉａｏｑｉ
（ ， ， ， ， ） Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｋｅｙ Ｌａｂ ｏｎ ＯｐｔｏＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｎａｎｊｉｎｇ Ｎｏｒｍａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ Ｎａｎｊｉｎｇ ２１００２３ Ｃｈｉｎａ
摘要：本文在“微波技术”课程的教学内容中引入“射频光纤传输 （ＲｏＦ）”的概念和基本原理，并利用光通信系统设计软件 ＯｐｔｉＳｙｓｔｅｍ 设计了几
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OptiSystem 仿真实例目录1光发送机（Optical Transmitters）设计1.1光发送机简介1.2光发送机设计模型案例：铌酸锂（LiNbO3）型Mach-Zehnder调制器的啁啾（Chirp）分析2光接收机（Optical Receivers）设计2.1光接收机简介2.2光接收机设计模型案例：PIN光电二极管的噪声分析3光纤（Optical Fiber）系统设计3.1光纤简介3.2光纤设计模型案例：自相位调制（SPM）导致脉冲展宽分析4光放大器（Optical Amplifiers）设计4.1光放大器简介4.2光放大器设计模型案例：EDFA的增益优化5光波分复用系统（WDM Systems）设计5.1光波分复用系统简介5.2光波分复用系统使用OptiSystem设计模型案例：阵列波导光栅波分复用器（AWG ）的设计分析6光波系统（Lightwave Systems）设计6.1 光波系统简介6.2 光波系统使用OptiSystem设计模型案例：40G单模光纤的单信道传输系统设计7色散补偿（Dispersion Compensation）设计8.1 色散简介8.2 色散补偿模型设计案例：使用理想色散补偿元件的色散补偿分析8孤子和孤子系统（Soliton Systems）9.1 孤子和孤子系统简介9.2 孤子系统模型设计案例：9结语1 光发送机（Optical Transmitters）设计1.1 光发送机简介一个基本的光通讯系统主要由三个部分构成，如下图1.1所示：图1.1 光通讯系统的基本构成1）光发送机2）传输信道3）光接收机作为一个完整的光通讯系统，光发送机是它的一个重要组成部分，它的作用是将电信号转变为光信号，并有效地把光信号送入传输光纤。
光发送机的核心是光源及其驱动电路。
现在广泛应用的有两种半导体光源：发光二级管（LED）和激光二级管（LD）。
其中LED输出的是非相干光，频谱宽，入纤功率小，调制速率低；而LD是相干光输出，频谱窄，入纤功率大、调制速率高。
前者适宜于短距离低速系统，后者适宜于长距离高速系统。
一般光发送机由以下三个部分组成：1) 光源（Optical Source）：一般为LED和LD。
2) 脉冲驱动电路（Electrical Pulse Generator）：提供数字量或模拟量的电信号。
3)光调制器（OpticalModulator）：将电信号（数字或模拟量）“加载”到光波上。
以光源和调制器的关系来看，可划分为光源的内调制和光源的外调制。
采用外调制器，让调制信息加到光源的直流输出上，可获得更好的调制特性、更好的调制速率。
目前常采用的外调制方法为晶体的电光、声光及磁光效应。
图1.2为一个基本的外调制激光发射机结构：在该结构中，光源为频率193.1Thz的激光二极管，同时我们使用一个Pseudo-Random Bit Sequence Generator模拟所需的数字信号序列，经过一个NRZ脉冲发生器（None-Return-to-Zero Generator转换为所需要的电脉冲信号，该信号通过一个Mach-Zehnder调制器，通过电光效应加载到光波上，成为最后入纤所需的载有“信息”的光信号。
1.2光发送机模型设计案例：铌酸锂（LiNbO 3）型Mach-Zehnder调制器中的图2 外调制激光发射机啁啾（Chirp）分析1.2.1设计目的通过本设计实例，我们对铌酸锂Mach-Zehnder调制器中的外加电压和调制器输出信号的啁啾量的关系进行了模拟和分析，从而决定具体应用中MZ调制器的外置偏压的分布和大小。
1.2.2原理简介对于处于直接强度调制状态下的单纵模激光器，其载流子浓度的变化是随注入电流的变化而变化。
这样使有源区的折射率指数发生变化，从而导致激光器谐振腔的光通路长度相应变化，结果致使振荡波长随时间偏移，导致所谓的啁啾现象。
啁啾是高速光通讯系统中一个十分重要的物理量，因为它对整个系统的传输距离和传输质量都有关键的影响。
1.2.3模型的设计布局图外调制器由于激光光源处于窄带稳频模式，我们可以降低或者消除系统的啁啾量。
一个典型的外调制器是由铌酸锂（LiNO3）晶体构成。
本设计实例中，我们通过对该晶体外加电压的分析调整而最终减少该光发送机中的啁啾量，其模型的设计布局图如图1.3所示：图1.3 双驱动型LiNbO3 Mach-Zehnder调制激光发送机设计图1.2.4 模拟分析在图1.3中，驱动电路1的电压改变量ΔV 1和驱动电路2的电压改变量ΔV 2是相同的。
图1.4为MZ 调制器的参数设定窗口。
其中MZ 调制器以正交模式工作，外置偏压位于调制器光学响应曲线的中点，使偏压强度为其峰值的一半。
而消光系数设为200dB ，以避免任何由于不对称Y 型波导而导致的啁啾声。
对于双驱动调制器而言，两路的布局是完全一样的[3]，所以这里可使用一个Fork 将信号复制增益（本例设有三次参数扫描过程中，V 2大小分别为V 1的-1，0，-3倍）后到MZ 调制器的另一个输入口。
啁啾（Chirp ）量可根据两路的驱动偏压值得到，如公式1.1，其中V 1，V 2分别为两个驱动电路的驱动电压，α为啁啾系数：(1) V V 2121V V -+=α图1.5为一系列信号脉冲输入时，在2，3口的电压V 1= –V 2 = 2.0V 时波形。
根据公式1.1可知在这种情况下，啁啾系数α为0，而实际模拟出来的结果可见图1.6。
图1.4 LiNbO 3 Mach-Zehnder 调制器的参数设置图1.5 输入口2的电压为2.0V，输入口3的电压为-2.0V时的电压波形图1.6 V1=-V2=2.0V时，输出的光信号波形及其啁啾量（Chirp）此外，为了观察啁啾量随电压的改变情况，当设定外加偏压为V1= -3V2=3.0V时，根据公式1可得到α为0.5，输入口2，3和输出口的信号波形可参见图1.7，1.8：图1.7 当V1= -3V2=3.0V时，输入口2，3的电信号波形以上两次不同V1，V2外置偏压的情况下，OptiSystem提供了实际情况的模拟仿真，并可得到一系列结果：1 ) 当V1=-V2=2.0V时，如图1.6所示，其中的亮红线为光发射器的啁啾量，可得到其大小约为100Hz；相对于光源的频率，这个啁啾量在实际情况中可基本视为零。
2 ) 当V1=-3V2=3.0V时，如图1.8所示，啁啾量的大小约为3GHz，这个大小的啁啾量在实际情况中对输出光信号的灵敏度以及最终所能传输的距离都会有十分严重的影响，需要设计者避免和消除。
从本设计案例中，我们可以利用OptiSystem提供的元件和分析功能设计并得到关于LiNbO3 Mach-Zehnder调制器中的啁啾量大小随两路输入电压的变化关系，从而可在实际设计时针对一些参数进行设定和分析，以得到最佳的效果；更多关于Mach-Zehnder调制器的啁啾的分析可参见文献[1-3]。
参考文献：[1] Cartledge, J.C.; Rolland, C.;Lemerle, S.;Solheim, A., “ Theoretical performance of 10Gbps lightwave systems using a III-V semiconductor Mach-Zehnder modulator. IEEE Photonics Technology Letters, Volume: 6 Issue: 2 , Feb .1994, Pages:282-284.[2] Cartledge, J.C.; “Performance of 10Gbps light wave systems based on lithium niobate Mach-Zehnder modulators with asymmetric Y-branch waveguides”. IEEE Photonics Technology Letters, Volume: 7 Issue: 9, Sept. 1995, Pages: 1090-1092.[3] AT&T Microelectronics. “The Relationship between Chirp and V oltage for the AT&T Mach-Zehnder Lithium Niobate Modulators”. Technical Note, October 1995.2 光接收机（Optical Receivers）设计2.1 光接收机简介在光纤通讯系统中，光接收机的任务是以最小的附加噪声及失真，恢复出由光纤传输后由光载波所携带的信息，因此光接收机的输出特性综合反映了整个光纤通讯系统的性能。
一般一个基本的光接收机有以下三个部分组成，可见图2.1：图2.1 光接收机的一般结构1)光检测器通常，接收到光脉冲所载的信号代表着0或者１的数位，利用光检测器，其转变为电信号。
目前广泛使用的光检测器是半导体光电二极管，主要有PIN管和雪崩光电二极管，后者又称APD管。
2)放大器包括前置放大器和主放大器，前者与光电检测器紧相连，故称前置放大器。
在一般的光纤通讯系统中，经光电检测器输出的光电流是十分微弱的，为了保证通信质量，显然，必须将这种微弱的电信号通过放大器进行放大。
在OptiSystem提供的Photodiode元件中已内置了前置放大器。
3)均衡器、滤波器需要均衡器、滤波器等其他电路装置对信号进行进一步的处理，消除放大器及其他部件（如光纤）等引起的波形失真，并使噪声及码间干扰减到最小。
接收机的噪声和接受机的带宽是成正比的，当使用带宽小于码率的的低通滤波器时，可以降低系统的噪声。
4)解调器为了使信码流能够并有利于在光纤系统中传输，光发射机输出的信号是经过编码处理的，为了使光接收机输出的信号能在PCM系统中传输，则需要将这些经编码处理的信号进行复原。
在该结构中，在已经内建了判决器和时钟恢复电路的误码率分析仪（BER Analyzer）中可以得到最终复原的信号，并可对最终的输出信号的误码率等各项参数进行检测、分析。
2.2光接收机模型设计案例：PIN光电二极管的噪声分析2.2.1 设计目的影响光接收机性能的主要因素就是接收机内的各种噪声源。
接收机中的放大器本身电阻会引入热噪声（Thermal Noise），而放大器的晶体管会引入散粒噪声（Shot Noise），而且多级放大器中会将前级的噪声同样放大，计算分析这些噪声对我们分析、优化光接收机以及整个光通讯系统都是有十分重要的作用。
2.2.2 原理简介噪声是一种随机性的起伏量，它表现为无规则的电磁场形式，是电信号中一种不需要的成分，干扰实际系统中信号的传输和处理，影响和限制了系统的性能。