【正文】 RZ型的40Gb/s系統(tǒng)仿真結果　　　　當傳輸距離大于500km時，最大Q影響因子會小于6，即這是會有較好Q性能的最大傳輸距離?！　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　? 色散補償（Dispersion Compensation）設計　　　 色散簡介　　光信號在光纖傳輸中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。實際單模光纖存在少量的不對稱性，造成兩個偏振模的群時延不同，導致所謂的偏振模色散?！　≡诒驹O計案例中，我們會了解到色散補償功能是如何影響到整個系統(tǒng)的性能的?！　　≡?0Gb/ Time Bit Slot的系統(tǒng)中，由Optical Gaussian Pulse Generator產生的初始脈沖寬度約為35ps。而光孤子技術的產生就是為了解決這個難題。兩光孤子相互作用后，并不受到影響，此外，同相孤子相互吸引，反相孤子相互排斥。作用后兩孤子在相距一個碰撞距離的位置處完全復原至初始參數(shù)（其間隔時間為75ps）。 　　　　 孤子模型設計案例：光孤子的相互作用　　　 設計目的　　 通過本實例的設計分析，我們對粒子形式的光孤子的相互作用模型的模擬分析來了解光孤子的一些特性?！　　　? 入纖前光脈沖的波形圖　　　　　　　 經過10km后的脈沖波形圖　　 經過色散補償器的光脈沖波形　　 　可見，模擬出的結果和我們經計算預期的結果相當一致，這也為我們對提供的色散補償元件的性能做了很好的性能測試和模擬。對初始時的脈沖波形，以及經過10km非線性色散光纖或的脈沖波形，以及最后經過FBG色散補償器后的脈沖波形進行檢測和分析，從而設計和改善系統(tǒng)中的色散補償性能?？梢?，群時延與波長有關。?。?） 材料色散：這是由于光纖材料的折射率隨光頻率呈非線性變化，而光源有一定譜寬，于是不同的波長引起不同的群速度。有以下兩種情況：　　　l 自相位調制假設為0　　　l 不考慮噪聲因素?。骸　? 　 40Gb/s系統(tǒng)，傳輸距離為500kg時的Max Q VS Input Power曲線　　　　　由上圖可見，在低輸入功率系統(tǒng)中，影響系統(tǒng)性能的主要因素為累積噪聲放大效應；而在高輸入功率階段，傳輸距離則由于自相位調制而大幅度減小。（DCF中相應的數(shù)值為5dB和6dB）。當系統(tǒng)的碼率B = 40Gb/s時，TB=25ps。為信道1的光譜圖?！? N180。在WDM系統(tǒng)的光接收機中，為了選擇所需的波長，一般都需依賴于其前端的可調諧濾波器?！　　　　　　　　　　　　　　。ňG色曲線為存在的噪聲）　　　　　　　　5 光波分復用系統(tǒng)（WDM Systems）設計　　 光波分復用系統(tǒng)簡介　光波分復用是指將兩種或多種各自攜帶有大量信息的不同波長的光載波信號，在發(fā)射端經復用器匯合，并將其耦合到同一根光纖中進行傳輸，在接收端通過解復用器對各種波長的光載波信號進行分離，然后由光接收機做進一步的處理，使原信號復原，這種復用技術不僅適用于單模或多模光纖通信系統(tǒng)，同時也適用于單向或雙向傳輸。由于處于E3這個高能級的粒子態(tài)不穩(wěn)定，將迅速無輻射躍遷到亞穩(wěn)態(tài)E2上，在該能級上，粒子壽命相對較長，由于泵浦光源不斷激發(fā)，E2能級上的粒子數(shù)不斷增加，而E1能級上的粒子數(shù)則減少，直至實現(xiàn)粒子數(shù)反轉分布。但EDFA用于波分復用（WDM）的主要問題就是增益譜不平坦?！? （2）隔離器防止反射光影響光放大器的工作穩(wěn)定性，保證光信號只能正向傳輸?shù)臒o源器件?！　　　　? 未啁啾高斯脈沖的不同相移時的光譜　　 由于SPM導致脈沖展寬依賴于脈沖波形和初始啁啾，=，輸出端的高斯脈沖的光譜和第三級高斯脈沖的光譜。脈沖前端紅移，而后端藍移?！　　。?） 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，實際在單模光纖存在各種少量隨機的不確定性，不對稱性，造成了兩個偏振模的群時延不同，導致偏振模色散。 　（3） 輻射損耗：光纖使用過程中，彎曲往往不可避免，在彎曲到一定的曲率半徑時，就會產生輻射損耗。光纖有不同的結構形式。　　光檢測器　　　　　　　　　　前放　增益　　光電效應　　hf　　　　　　　　　　　 偏置電阻　●量子（散粒）噪聲●暗電流噪聲●倍增噪聲 ●熱噪聲 ●放大器噪聲　　●背景噪聲●漏電流噪聲　　　 光接收機中的噪聲源及其分布　　　　　 模型的設計布局圖 ?。骸　　?光電二極管的噪聲分析　　的設計布局圖　　　　　　　　　 光電二極管的Shot Noise（上圖）　　 光電二極管的Thermal Noise（下圖）　　　　　　　　，從外調制激光發(fā)送機輸出的調制光信號，經衰減器后，由Fork復制為兩路相同的信號分別送入不同噪聲設置的光電二極管?！?) 均衡器、濾波器　　　需要均衡器、濾波器等其他電路裝置對信號進行進一步的處理，消除放大器及其他部件（如光纖）等引起的波形失真，并使噪聲及碼間干擾減到最小。 “Performance of 10Gbps lightwave systems based on lithium niobate MachZehnder modulators with asymmetric Ybranch waveguides”. IEEE Photonics Technology Letters, Volume: 7 Issue: 9, Sept. 1995, Pages: 10901092.　[3] ATamp。啁啾系數(shù)α為0。啁啾是高速光通訊系統(tǒng)中一個十分重要的物理量，因為它對整個系統(tǒng)的傳輸距離和傳輸質量都有關鍵的影響?！　　　?) 光調制器（Optical Modulator）：將電信號（數(shù)字或模擬量）“加載”到光波上。光纖通信技術仿真實驗　　1 光發(fā)送機（Optical Transmitters）設計　 光發(fā)送機簡介　　 光發(fā)送機設計模型案例：鈮酸鋰（LiNbO3）型MachZehnder調制器的啁啾（Chirp）分析　　　　2 光接收機（Optical Receivers）設計　 光接收機簡介　 光接收機設計模型案例：PIN光電二極管的噪聲分析　　　3 光纖（Optical Fiber）系統(tǒng)設計　　　 光纖簡介　 光纖設計模型案例：自相位調制（SPM）導致脈沖展寬分析　　4 光放大器（Optical Amplifiers）設計　 光放大器簡介　　　 光放大器設計模型案例：EDFA的增益優(yōu)化　　　　　5 光波分復用系統(tǒng)（WDM Systems）設計　　 光波分復用系統(tǒng)簡介　 光波分復用系統(tǒng)使用OptiSystem設計模型案例：陣列波導光柵波分復用器（AWG　2) 脈沖驅動電路（Electrical Pulse Generator）：提供數(shù)字量或模擬量的電信號。這樣使有源區(qū)的折射率指數(shù)發(fā)生變化，從而導致激光器諧振腔的光通路長度相應變化，結果致使振蕩波長隨時間偏移，導致所謂的啁啾現(xiàn)象?！　? 　　　 LiNbO3 MachZehnder調制器的參數(shù)設置　　　啁啾（Chirp）量可根據(jù)兩路的驅動偏壓值得到，其中V1，V2分別為兩個驅動電路的驅動電壓，α為啁啾系數(shù)：　　　　　　　　　　　，在2，3口的電壓V1= –V2 = 。Solheim, A., “ Theoretical performance of 10Gbps lightwave systems using a IIIV semiconductor MachZehnder modulator. IEEE Photonics Technology Letters, Volume: 6 Issue: 2 , Feb .1994, Pages:282284.　[2] Cartledge, .。在OptiSystem提供的Photodiode元件中已內置了前置放大器