光纤通信系统的仿真分析(Optisystem仿真附程序)

光纤通信系统的仿真分析(Optisystem仿真附程序)

摘要光纤通信系统的计算机仿真, 是对此类系统进行规划设计、可行性论证以及研制新型系统的重要手段,可用于对已设计的光纤传输系统在硬件实现之前进行性能评估和可行性论证, 可节约大量时间和经费; 同时在分析中可随时改动参数值, 便于理论研究。要建立一个...

摘要
光纤系统的计算机仿真, 是对此类系统进行规划设计、可行性论证以及研制新型系统的重要手段,可用于对已设计的光纤传输系统在硬件实现之前进行性能评估和可行性论证, 可节约大量时间和经费; 同时在分析中可随时改动参数值, 便于理论研究。要建立一个方便可靠的光纤系统的仿真平台, 有赖于对系统各模块物理特性进行推导和归纳, 建立起系统各模块的数学模型。建模的基本原则是既要能描述器件的特性, 具有一定的精确度, 同时又要兼顾计算的复杂度, 要有较快的分析速度。同时, 还应能根据研究目

的的不同, 调整模型的选取。在对光纤通信系统分析的基础上，利用Optisystem仿真软件，建立了高速大容量光纤系统的仿真模型，得到了高速光纤通信系统特性与激光器的调制频率、偏置电流的关系，光纤的损耗和色散以及其他参数的仿真结果。并对传输速率为10Gb/s的光纤通信系统进行仿真设计和分析。
关键词  光纤  仿真  optisystem   模型  误码率  信道

为此，本文设计了光通信系统的仿真模型，并利用这些模型来研究光通信系统的性能。基于加拿大Optiwave公司的Optisystem是一款创新的光通讯系统模拟软件包，它集设计、测试和优化各种类型宽带光网络物理层的虚拟光连接等功能于一身，从长距离通信系统到LANS和MANS都能使用。为此，设计光通信系统的仿真模型，并利用这些模型来研究光通信系统的性能，可以用OptiSystem这一仿真软件来实现。

光纤通信系统概述
光纤通信系统是以光为载波，利用纯度极高的玻璃拉制成极细的光导纤维作为传输媒介，通过光电变换，用光来传输信息的通信系统。随着国际互联网业务和通信业的飞速发展，信息化给世界生产力和人类社会的发展带来了极大的推动。光纤通信作为信息化的主要技术支柱之一，必将成为21世纪最重要的战略性产业。光纤通信技术和计算机技术是信息化的两大核心支柱，计算机负责

把信息数字化，输入网络中去；光纤则是担负着信息传输的重任。当代社会和经济发展中，信息容量日益剧增，为提高信息的传输速度和容量，光纤通信被广泛的应用于信息化的发展，成为继微电子技术之后信息领域中的重要技术。

本文中在对光纤通信系统分析的基础上，利用Optisystem仿真软件，建立了高速大容量光纤系统的仿真模型，验证光纤通信系统的各个器件的某些参数与高速光纤通信系统特性的关系。具体包括光源器件的激光器调制频率和偏置电流与系统特性的关系，光纤的损耗和色散以及光放大器对系统特性的影响，接收机的光电检测器与系统性能的关系，再有对波分复用进行仿真分析。
在本仿真设计中，首先，对光纤通信系统性能与其部分参数关系的验证。得到如下结论：在其他参数相同的情况下，光偏置电流低于阈值电流时，系统的性能降低了。在一般情况下，传输速率较低时，光纤通信系统的性能就越好；但在速率非常低时，系统的误码率并不会降低而会上升，而且系统的有效性会降低。光纤的长度，色散和损耗都对系统性能有一定的影响，光纤信道长度增加会使系统信号变弱。色散和损耗都是光纤的固有特性，在长度一定时，它们的参数是一定的。但系数的大小就决定着信号传输长度和传输质量。在光纤传输信道中加入光放大器，可以使信号能量增加，但也会使信道噪声随之增加。光检测器是光纤通信系统接收端的重要器件，为了提

高光电检测器的响应速度和光电转换效率，设计出了PIN光电二极管，为使光电检测器有较大的输出电流，利用半导体的雪崩倍增效应制成了APD雪崩二极管。这两者各有各的优点，应用于不同的领域。对波分复用器进行了仿真。复用器又称合波器，其功能是将多个单通路光信号合成为一路合波信号，然后耦合进同一根光纤传输。解复用器又称分波器，它的作用是在收端将一根光纤传输的合波信号再还原成单

路波长光信号，然后分别耦合进不同的光纤信道中。
其次在对光纤通信系统分析的基础上，在Optisystem光仿真软件中对传输速率为10Gb/s，传输距离为40Km的单模光纤通信系统进行仿真，设计了光纤通信系统的仿真模型。通过前部分对系统各器件的部分参数与系统性能影响的验证，对系统的各项参数进行调试，并最终得出高速光纤通信系统特性，以及一组比较优化的系统参数，使误码率达到10-9以下。










目   录
1  绪论………………………………………………………………………………1
1.1  光纤通信系统概述………………………………………………………………

2
1.2  系统仿真原理………………………………………………………………………2
12  朱林，王国忠，夏历，谢世钟. 光

纤通信系统的计算机仿真.光电子激光，
13  张明德，孙小菡. 光纤通信原理与系统(第三版). 南京：东南大学出版社，2003
14  T YU,W M Reimer,V S Grigoryan A M ean field approach for simulating wavelength- division multiplexed systems[J].IEEE photon Technol L

ett,2002,12(4).443-445

内容简介

简单介绍

本毕业设计的课题为改建一级双幅四车道的设计。选线以后，主要内容是完成该的平曲线设计、纵断面设计、横断面设计、路基路面的结构设计等工作。在这些内容的设计中需要综合运用四年中学习到的大部分知识，例如：工程制图、工程地质、基础工程、、路基、路面、公路勘测设计等。在编制过程中查阅、参考了有关的定额、规范等书籍，尽量力求完美。通过这次毕业设计我感到自己运用知识和全面考虑问题的能力有了很大的提高，进一步巩固了专业知识，使自己的专业素质得到一定程度的提高。

5.4 路基排