光纤通信实验指导书3教材.doc

光纤通信实验指导书 南昌工程学院通信工程专业 2014年12月 实验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，从长距离通讯系统到LANS和MANS都使用。一个基于实际光纤通讯系统模型的系统级模拟器，OptiSystem具有强大的模拟环境和真实的器件和系统的分级定义。它的性能可以通过附加的用户器件库和完整的界面进行扩展，而成为一系列广泛使用的工具。OptiSystem允许对物理层任何类型的虚拟光连接和宽带光网络的分析，从远距离通讯到MANS和LANS都适用。它的广泛应用包括：物理层的器件级到系统级的光通讯系统设计CATV或者TDM∕WDM网络设计SONET∕SDH的环形设计传输器、信道、放大器和接收器的设计色散图设计不同接受模式下误码率（BER）和系统代价（penalty）的评估放大的系统BER和连接预算计算器件库发射器发射器件库包括了所有与光信号产生和编码相关的器件，例如半导体激光器、调制器、编码器和比特序列发生器等。半导体激光器由于它在发射器中的重要角色而成为了最重要的发射器部件。使用OptiSystem，用户可以输入测量过的数据来评估速率方程所需的那些参数。当使用外调制的CW激光器时，对于啁啾和衰减来说，MQW马赫－曾德尔调制器和电吸收调制器的模型是基于测量的，并且能使用户优化偏置和调制电压，从而得到接收器灵敏度的最小退化。对于随即数字发生器，编码器和比特序列产生器允许用户在不同的调制模式和算法之间进行选择光纤光纤是主要的传输通道。对于任意的WDM信号，OptiSystem采用一种非线性色散传播的单模光纤模型，用以说明信号的振幅和相位受影响的现象和效果。在很大的条件范围内，这个模型都可以真实的预测波形的失真、眼图的退化和信号的其它要素。接收器用户可以依据光探测器输入端的混合信号来选择不同的模型。如果噪声用概率密度函数（PSD）来描述，PIN或者APD将采用基于高斯近似的准分析模型来计算噪声的作用。如果噪声是与信号混合在一起，那么使用适当的PFD来描述光电子统计时，这个模型可以增加数字化噪声。电滤波器件的内部库包括实际的、频率相关的参数。在这个库中，用户可以考虑不同滤波器形式来设计接收器。网络器件复用器∕解复用器上路∕下路阵列波导光栅静态和动态开关循环∕环形元件交叉连接·波长转换无源器件·滤波器调制器耦合器分波器合波器环形器隔离器偏振器件光纤光栅光放大器EDFA和拉曼放大器已经成为光纤网络所需的器件，从WDM网络转发器到CATV接线放大器，都有着广泛的应用。OptiSystem能使用户选择不同的模型，例如自定义增益和噪声系数的理想放大器，或者是基于测量或者速率方程静态或者动态的解的黑匣子模型。通过利用半导体激光器的多功能特性，可以完成放大和波长转换。 观察仪客户可以在任何器件使用观察仪来打开端口数据监视器，并且存取结果。数据监视器可以保存处理过的信号信息，而没有必要预先确定观察仪的类型。因此，一个OSA或WDM分析仪可以加在相同的监视器上，一旦一个计算完成，就不需要再次运算。库中可以利用的观察仪包括：·光∕射频频谱分析仪示波器∕光时域分析仪眼图分析仪误码率分析仪WDM分析仪功率计光学方案图编辑器这个界面可以让用户快速而有效的创建和修改自己的设计。每个OptiSystem方案文件可以包含足够多的设计版本。这些设计版本可以相互独立的被计算和修改，但是来自于不同版本的计算结果可以合并起来进行比较。图形演示OSA频谱、示波器和眼图探针和可视化工具列出信号功率、增益、噪声系数和OSNR图形生成工具可以对任何参数扫描的任意结果进行比较直观的图形管理器使用户可以画出设计中使用的几乎所用的参数的曲线·生成的图形组尺寸可变、视角可变换，并将这些视图转变成可以保存和重新使用的结果方案图将复合图合并成3D图 光源的谱分布情况决定了色散受限光传输系统的性能。LED谱分布是由自发辐射谱决定的，它是典型的高斯形状。在1300-1500nm 区域，LED谱宽范围在50-180nm。 要求学生分析1300nm波长的LED谱宽，项目如图1所示。 具体谱分布及谱宽如图2，3所示, 请学生验证结果并说明原因。 半导体激光器的L（P）/I 曲线 L/I曲线是半导体激光器发射属性的特征，电流大小意味着激光器需要达到一定的功率值。 这里要求在默认阈值电流Ith=33.45mA情况下，画出一个L（P）/I曲线。项目描述如下图所示。 垂直腔面激光器有效性验证 实验报告： 按要求完成上述实验内容 通过改变激光器的温率，观察光功率和频谱变化情况并说明原因 实验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