《光纤通信原理与技术》课程设计-基于光纤光栅技术的波分复用器设计.doc

《光纤通信原理与技术》 期末课程设计 论文题目 ：基于光纤光栅技术的波分复用器设计 姓 名 学 号 学 院 电气工程学院 专业班级 2007级通信工程2班 目录 摘要 2 0引言 3 一、波分复用(WDM)概述 3 1.1波分复用系统构成原理 4 1.2波分复用原理 4 1.3波分复用的优势 5 二、光栅型波分复用器原理 7 三、波分复用系统VPl仿真设计 8 3.1 光发送系统 8 3.2 信号传输系统 9 3.3 光接收系统 9 3.4仿真结果及性能分析 10 四、结论及心得体会 12 参考文献 13 基于光纤光栅技术的波分复用器的设计 姓名： 专业：07通二 学号： 指导教师： 摘要：首先介绍了波分复用器（WDM）的工作原理，用VPI仿真设计了一个4信道、复用参考频率为193.1THz、信道间隔为100GHz、传输速率为4×10Gbit/s、传输距离为100km的WDM系统进行模拟仿真实验；通过比较个节点光谱分布分析复用器的性能，最后设计出最优的波分复用器。 关键词：光纤通信；波分复用；光栅；VPI仿真 Abstract:The principle of wavelength division multiplexing(WDM) is introduced,a four channels WDM system is designed with VPI simulasion software,the reference frequency,channel interval,transport rate and distance are 193.1 THz,100GHz,4×10Gbit/s and 100km respetively. By comparing the spectral distribution of nodes, multiplexer performance, the final design of the optimal wavelength division multiplexer. Key words：Fiber—optical communication，WDM ，Grating，VP1 simulation 0引言 随着科学技术的迅猛发展，通信领域的信息传送量正以一种加速度的形式膨胀。信息时代要求越来越大容量的传输网络。波分复用（WDM）技术是光纤通信增容，建设大容量光纤传输网的最佳手段，波分复用/解复用器件是波分复用系统中的关键元件之一。光纤光栅技术应用于光通信中的波分复用技术是近年来兴起的一种技术，并以其制作工艺简单，角度和波长选择性好，衍射效率高，对偏振的影响容易控制等优势得到广泛关注。因而随着光通信和全光网络的迅速发展，目前基于光纤光栅技术的波分复用器的工艺改进，性能优化等方面工作有很大的前景。本文主要介绍了光栅型波分复用器的结构和原理，并进行了VPI仿真。 一、波分复用(WDM)概述 波分复用(WDM)是光纤通信中的一种传输技术，它利用了一根光纤可以同时传输多个不同波长的光载波的特点，把光纤可能应用的波长范围划分成若干个波段，每个波段用作一个独立的通道传输一种预定波长的光信号。n个光发送机发送出有不同波长承载的光信号，通过光复用器耦合到同一根光纤中，经过光纤传输到达接收端后，由解复用器将不同波长信号在空间上分开，分别进入各自的光接收机。对于长途通信，还需在传输光纤中加入中继器或光放大器，以补偿光信号的损耗。 在WDM传输系统的发送端，需要采用波分复用器将待传输的多个光载波信号进行复接，而在接收端采用解复用器分离出不同波长的光信号。 1.1波分复用系统构成原理 N路波长复用的WDM系统的总体结构主要由发送和接收光复用终端（OMT）单元与中继线路发达（ILA）单元三部分组成。其结构图如下： 1.2波分复用原理 波分复用是光纤通信中的一种传输技术，它利用了一根光纤可以同时传输多个不同波长的光载波的特点，把光纤可能应用的波长范围划分成若干个波段，每个波段作一个独立的通道传输一种预定波长的光信号。 其信号频谱示意图如下： 1.3波分复用的优势 光纤的容量是极其巨大的，而传统的光纤通信系统都是在一根光纤中传输一路光信号，这样的方法实际上只使用了光纤丰富带宽的很少一部分。为了充分利用光纤的巨大带宽资源，增加光纤的传输容量，以密集WDM技术为核心的新一代的光纤通信技术已经产生。 WDM技术具有如下特点： ●超大容量 目前使用的普通光纤可传输