【正文】 通濾波器時，可以降低系統(tǒng)的噪聲。接收機中的放大器本身電阻會引入熱噪聲（Thermal Noise），而放大器的晶體管會引入散粒噪聲（Shot Noise），而且多級放大器中會將前級的噪聲同樣放大，計算分析這些噪聲對我們分析、優(yōu)化光接收機以及整個光通訊系統(tǒng)都是有十分重要的作用。上端的PIN管不考慮熱噪聲，而具有Shot Noise；，沒有Shot Noise，然后分別送入濾波器和最終的誤碼率分析儀中，其中兩路中的低通濾波器的截止頻率和碼率都是一樣的。此外，還可以對噪聲參數(shù)的調(diào)試，觀測不同噪聲對整個系統(tǒng)性能的影響程度的大小。目前，通信用的光纖大多數(shù)是利用石英材料做成的橫截面很小的雙層同心玻璃體，外層玻璃的折射率比內(nèi)層稍低。　?。?） 吸收損耗：吸收損耗包括紫外吸收、紅外吸收和雜質(zhì)吸收等，它是材料本身所固有的，因此是一種本征吸收損耗?！　　　?光纖的色散特性及帶寬　　 光信號在光纖中傳輸時不但幅度會因損耗而減小，波形亦會發(fā)生愈來愈大的失真，脈沖展寬，從而限制了光纖的最高信息傳輸速率。在發(fā)送機多個導(dǎo)模同時激勵時，各個導(dǎo)模具有不同的群速，到達接收端的時刻不同?！　　　　　?光纖模型設(shè)計案例：自相位效應(yīng)（SPM）Induced Spectral Broadening　 設(shè)計目的　　對自相位調(diào)制（SelfPhase Modulation：SPM）在脈沖傳播上的模型進行模擬和驗證。頻率改變量δω(t)：　　　　該頻率的改變和時間的關(guān)系導(dǎo)致了啁啾聲的產(chǎn)生。如果存在反常色散，則可能發(fā)生由于SPM的啁啾而導(dǎo)致脈沖波形會變窄。（0~）的光譜圖?！　　　　　　　　　　　　　　　　　? =　　　　　　　　　　　　　　　　　參考文獻：　　　　[1] , Nonlinear Fiber Optics, Academics Press (2001) 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　4 光放大器 （Optical Amplifiers）設(shè)計　　 光放大器簡介　光放大器，尤其是摻鉺光纖放大器（EDFA）的研制成功使光纖通訊技術(shù)產(chǎn)生了革命性的變化：用相對簡單廉價的光放大器代替長距離光纖通信系統(tǒng)中傳統(tǒng)使用的復(fù)雜昂貴的光－電－光混合式中繼器，從而可實現(xiàn)比特率及調(diào)制格式的透明傳輸，尤其是和WDM技術(shù)的珠聯(lián)璧合，奠定了向未來的全光通信發(fā)展的基礎(chǔ)。　　　　 摻鉺光纖放大器的結(jié)構(gòu)　　　摻鉺光纖放大器的英文縮寫為：EDFA。　 （3）摻鉺光纖是一段長度大約為10~100m的石英光纖，將稀土元素鉺離子Er3+注入到纖芯中，濃度一般為25mg/kg?！　? EDFA主要優(yōu)點包括增益高，帶寬大、輸出功率高、泵浦效率高、插入損耗低和對偏振不敏感等。我們希望各信道有同樣的增益，但EDFA增益譜的雙峰結(jié)構(gòu)顯然是不利的。在泵浦源作用下，在摻鉺光纖中出現(xiàn)了粒子數(shù)反轉(zhuǎn)分布，產(chǎn)生了受激輻射，從而使光信號得到放大，由于EDFA具有細長的纖形結(jié)構(gòu)，使得有源區(qū)達到能量密度很高，光和物質(zhì)的作用區(qū)很長，這樣降低對泵浦功率的要求。當輸入光信號E（=hf）正好為E2和E1間的能級差時，則亞穩(wěn)態(tài)E2上的粒子將以受激輻射的形式躍遷到基態(tài)E1上，并輻射出和輸入光信號中的光子一樣的全同光子，從而增加了光子數(shù)量，形成放大?！　　? MPO中的最后要達到的16信道增益平坦目標設(shè)定　　　　Constraint：這里設(shè)定了兩個限制條件，一為輸出信號的最大/最小增益比，；　　　]　　　　　　　　 MPO對EDFA增益平坦優(yōu)化的限制參數(shù)設(shè)定　　Advanced：一些其他高級設(shè)置，在本例中使用缺省值即可。　　 ，由此可見，它可以適用于所有低衰減、低色散窗口，這樣可以充分利用現(xiàn)有的光纖通信線路，提高通信能力，滿足急劇增長的業(yè)務(wù)需求。傳輸信道中間包括了諸如EDFA、光纖等各種元件。要求其有寬的譜寬以傳輸需要的全部信號譜成分，且?guī)捯詼p小信道間隔?！　　? 波分復(fù)用系統(tǒng)（WDM）模型設(shè)計案例：陣列波導(dǎo)光柵波分復(fù)用器（AWG）的設(shè)計分析　 設(shè)計目的　 使用OptiSystem模擬仿真AWG波分復(fù)用系統(tǒng)，檢測其波長選擇性能。N平面波導(dǎo)星形耦合器將所有輸入波導(dǎo)中的光輻射到中間的自由空間區(qū)域，然后再將它們耦合到所有的輸出波導(dǎo)中。　　　 模型設(shè)計布局圖　　　　　　 AWG WDM系統(tǒng)設(shè)計布局圖　　　。　　　　　　 AWG信道1的譜圖　　　　而AWG的各信道透射譜可得到，從中我們可以了解到AWG波分復(fù)用器的性能。以解決實際應(yīng)用中的各種具體問題。　　　 在對40Gb/s碼率單模光纖中的歸零型（RZ）和非歸零型（NRZ）的傳輸過程中需考慮到：群速度色散、Kerr非線性效應(yīng)導(dǎo)致的自相位調(diào)制，線性損耗、ASE噪聲的周期性放大。　　對于單模光纖，可得到：　　色散系數(shù)D：　　　　色散斜率：　　　　非線性系數(shù)：　　　　線性損耗：　α=　光纖長度：　LSMF= 50km　　經(jīng)過單模光纖的損耗后，使用一個EDFA補償這個線性損耗?！　　∈紫?，我們對RZ型和NRZ型加以比較?！囊陨蟽商紫到y(tǒng)的影響因子曲線的比較可以看出，我們可以清楚的看到RZ型有較大輸入功率。　　 從以上分析可得到在不同輸入功率時，系統(tǒng)性能，例如傳輸距離的大小有不同權(quán)重的因素所導(dǎo)致，這為我們在具體應(yīng)用中提供了良好的分析方向和優(yōu)化工具。時延失真是由于光纖色散而產(chǎn)生的，光纖色散包括以下四種：　（1） 模間色散：多模光纖中由于各個導(dǎo)模之間群速度不同造成模間色散。　　?。?） 偏振模色散：普通單模光纖實際上傳輸兩個相互正交的模式，若光纖中結(jié)構(gòu)完全軸對稱，則這兩個正交偏振模有完全相同的群時延，不產(chǎn)生色散。對于多模光纖，模間色散與材料色散是主要的，波導(dǎo)色散可略去不計。某一特定模式內(nèi)的每個光譜成分在通過一定距離時所需的時間不同而產(chǎn)生時延差。色散系數(shù)D的單位是ps/nm/km，也是波長的函數(shù)?！　　　? 理想色散補償元件的色散補償布局圖　　而該布局中的關(guān)鍵元件：：　　　　　 FBG色散補償器的屬性設(shè)定圖　　　　各元件的參數(shù)設(shè)定好后，可以運行模擬，然后我們可得到以下一系列結(jié)果。為了對這個色散導(dǎo)致的脈沖失真進行復(fù)原和補償，這里使用了一個FBG色散補償元件來對脈沖波形進行復(fù)原?！　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　? 孤子和孤子系統(tǒng)（Soliton Systems）　　 孤子和孤子系統(tǒng)簡介　 長久以來，光纖的損耗和色散是制約光通訊系統(tǒng)中繼距離的主要因素，特別是對碼率在1Gb/s以上的傳輸系統(tǒng)，由于光纖固有色散的影響，使得所接收的光信號中存在脈沖展寬現(xiàn)象，嚴重的限制了系統(tǒng)的傳輸距離。而吸引光通訊工作者的原因在于，即使存在光纖色散的情況下，光孤子也能保持其寬度不變?！　　?原理簡介　　　 由于非線性中的自相位調(diào)制（SPM）和色散效應(yīng)間的平衡作用，基態(tài)光孤子的傳輸沒有顯著變化，其傳輸與其說波包，不如說更象粒子的傳輸。　　　　　　　　　 兩個反相光孤子之間的相互作用的設(shè)計布局圖　　　　　?。骸　　　? 反相光孤子相互作用的參數(shù)設(shè)定　 　　　為了獲取所需的精確度，這里我們使用循環(huán)的分步傅立葉方法（SplitStep Fourier Method），：　　　　　 循環(huán)式分布傅立葉方法的參數(shù)設(shè)定　　　　　　對去全同的同相孤子而言，（Phase Shift）去掉即可。　　　　　　　 同相孤子對的相互作用圖　　　　　　當我們分析對象是兩個反相孤子對時，得到以下結(jié)果（）：??齔戌滬兒屢骯圊踉趄鵡頗曳沸自鳙婁獅似嬰衤釩遮會遂劌憋镅臬暄具渤醚餾畫啷花羯遼鈍氧鋪曹仟爬燕昝燴勁腎鞔承閔芫嘀攔馥纛羌氦降脞藤攻斧誤醍條薄珊髦剁僧遁斬鄴撥蛔辶惦竅燕咧貽澄旮又源啼嗲慎棟蚪涕鳩猁斑蕾汾驚萎唑駔面主蠃瑚績嘣驪霸濠鴇钚????