OptiSystem仿真实例

1、OptiSystem 仿真实例目录1 光发送机( Optical Transmitters )设计1.1 光发送机简介1.2光发送机设计模型案例：铌酸锂(LiNbO3)型Mach-Zehnder调制器的啁啾(Chirp)分析2 光接收机( Optical Receivers )设计2.1 光接收机简介2.2 光接收机设计模型案例： PIN 光电二极管的噪声分析3 光纤( Optical Fiber )系统设计3.1 光纤简介3.2光纤设计模型案例：自相位调制(SPM)导致脉冲展宽分析4 光放大器( Optical Amplifiers )设计4.1 光放大器简介4.2光放大器设计模型案例：ED

2、FA的增益优化5 光波分复用系统( WDM Systems )设计5.1 光波分复用系统简介5.2 光波分复用系统使用 OptiSystem 设计模型案例：阵列波导光栅波分复用器( AWG ) 的设计分析6 光波系统( Lightwave Systems )设计 光波系统简介光波系统使用 OptiSystem 设计模型案例： 40G 单模光纤的单信道传输系统设计7 色散补偿( Dispersion Compensation )设计色散简介色散补偿模型设计案例：使用理想色散补偿元件的色散补偿分析8 孤子和孤子系统( Soliton Systems )孤子和孤子系统简介孤子系统模型设计案例：9 结

3、语光发送机(Optical Transmitters )设计光发送机简介图光通讯系统的基本构成1）光发送机 2）传输信道3 ）光接收机作为一个完整的光通讯系统，光发送机是它的一个重要组成部分，它的作用是将电信 号转变为光信号，并有效地把光信号送入传输光纤。光发送机的核心是光源及其驱动电路。 现在广泛应用的有两种半导体光源：发光二级管（LED和激光二级管（LD）。其中LED输出的是非相干光，频谱宽，入纤功率小，调制速率低；而LD是相干光输出，频谱窄，入纤功率大、调制速率高。前者适宜于短距离低速系统，后者适宜于长距离高速系统。一般光发送机由以下三个部分组成：1）光源（Optical Source）

4、:一般为 LED和 LD。2）脉冲驱动电路（Electrical Pulse Gen erator）:提供数字量或模拟量的电信号。3）光调制器（Optical Modulator ）:将电信号（数字或模拟量）加载”到光波上。以光源和调制器的关系来看，可划分为光源的内调制和光源的外调制。采用外调制器， 让调制信息加到光源的直流 输出上，可获得更好的调制特 性、更好的调制速率。目前常 采用的外调制方法为晶体的 电光、声光及磁光效应。图为一个基本的外调制激光发射 机结构：在该结构中，光源为频率的 激光二极管，同时我们使用一个Pseudo-Ra ndomBitSeque neeGenerator模拟所

5、需的数字信号序列， 经过一个 NRZ脉冲发生器（None-Return-to-Zero Generator 转换 为所需要的电脉冲信号，该信号通过一个Mach-Zehnder调制器，通过电光效应加载到光波上，成为最后入纤所需的载有“信息” 的光信号。1.2 光发送机模型设计案例：铌酸锂（LiNbQ）型Mach-Zehnder调制器中的啁 啾（ Chirp）分析1.2.1设计目的通过本设计实例，我们对 铌酸锂Mach-Zehnder调制器中的外加电压和调制器输出信号 的啁啾量的关系进行了模拟和分析， 从而决定具体应用中 MZ调制器的外置偏压的分布和大 小。1.2.2原理简介对于处于直接强度调制状

6、态下的单纵模激光器，其载流子浓度的变化是随注入电流的 变化而变化。这样使有源区的折射率指数发生变化，从而导致激光器谐振腔的光通路长度相应变化，结果致使振荡波长随时间偏移，导致所谓的啁啾现象。啁啾是高速光通讯系统中一个十分重要的物理量，因为它对整个系统的传输距离和传输质量都有关键的影响。1.2.3模型的设计布局图外调制器由于激光光源处于窄带稳频模式，我们可以降低或者消除系统的啁啾量。一 个典型的外调制器是由 铌酸锂（LiNO3）晶体构成。本设计实例中，我们通过对该晶体外加 电压的分析调整而最终减少该光发送机中的啁啾量，其模型的设计布局图如图所示：&|rar? = M -ate Rt百眶JB|Of

7、电缶曰ECU田8Cain 评。典也 TVte jrriairi图双驱动型LiNbO3 Mach-Zehnder调制激光发送机设计图模拟分析在图中，驱动电路 1的电压改变量 酗 和驱动电路2的电压改变量 人/2是相同的。图为 MZ 调制器的参数设定窗口。 其中MZ调制器以正交模式工作，外置偏压位于调制器光学响应曲线的中点，使偏压强度为其峰值的一半。而消光系数设为200dB，以避免任何由于不对称Y型波导而导致的啁啾声。对于双驱动调制器而言，两路的布局是完全一样的3，所以这里可使用一个Fork将信号复制增益（本例设有三次参数扫描过程中，V2大小分别为Vi的-1，0，-3倍）后到MZ调制器的另一个输入

8、口。图LiNbQ Mach-Zehnder调制器的参数设置啁啾（Chirp）量可根据两路的驱动偏压值得到，如公式，其中Vi, V2分别为两个驱动电路的驱动电压，a为啁啾系数：(1)Vi V2V1 V2图为一系列信号脉冲输入时，在2, 3 口的电压Vi= -2 =时波形。根据公式可知在这种情况下，啁啾系数 a为0,而实际模拟出来的结果可见图。OscnioscopeisualizerOscilloscope VisualizerObl Click On Objects to open properties. Move Objects wifi fclouse【(rl轄)IndeicAuto Set

9、1 n2 n3 nTime 何 Amplitude/OscillosiEope Visualizer吕Oscilloscope Visualizer_1Obi Click On Objects to open properties. Move Objects with Mouse【gjial I rides: qOAuto SetTint.i j .J v j if U ,I) I LT*“*，“|“一“|“一“|1“ “有| “一山一呻 1 n2 n3 nTime s) Amplitude/图 输入口 2的电压为，输入口 3的电压为时的电压波形Optical Time Domain Visu

10、alizeraSJ2QMier： 0 0012023Mini -0.00020232尹al Titles ：|0Auto EmtAjfiiplitu.deAnalys i sfhae 护 Chirp图Vi =-V2=时，输出的光信号波形及其啁啾量（ Chirp）此外，为了观察啁啾量随电压的改变情况，当设定外加偏压为Vi= -3V2=时，根据公式1可得到a为，输入口 2，3和输出口的信号波形可参见图，：gggjy oscopeVisualizerSignalCD 迅 O目Oscilloscope Visualizer_1Dtol Click On Objects to opsn properti

11、es. Move Objects with Mouse (3n0.Amplitude /1 n2 nTime 廻gjial Index :kut6 StDpti匚eI Tim皂 Domain Viisualizer75 c(558愷乍E目 Optical Time Domain VisualizerDbl Clide On Otojecls to open proicerlies. Moye Objects with Mouse【 Time fs)01 n2 n3 n I I IIn3no寸口8Tee iN0in；Jinw(s)円3毗卩人卩0側1胃人卩伽甘丫厂ewoOLIeCM iMi 即al

12、 Iniex ：|0rTimeIJni ts：nter ：|l，5eE4t-0CStart； |-1,T31-010Stop: 13. 67e9Auto Set彳 kntlysi 5图 当Vi= -3V2=时，输入口 2, 3的电信号波形以上两次不同 Vi, V2外置偏压的情况下，OptiSystem提供了实际情况的模拟仿真，并 可得到一系列结果：1 )当Vi=-V2=时，如图所示，其中的亮红线为光发射器的啁啾量，可得到其大小约为100Hz;相对于光源的频率，这个啁啾量在实际情况中可基本视为零。2 ）当Vi=-3V2=时，如图所示，啁啾量的大小约为 3GHz,这个大小的啁啾量在实际情况 中对输

13、出光信号的灵敏度以及最终所能传输的距离都会有十分严重的影响，需要设计者避免和消除。从本设计案例中,我们可以利用 OptiSystem 提供的元件和分析功能设计并得到关于 LiNbO3 Mach-Zehnder 调制器中的啁啾量大小随两路输入电压的变化关系,从而可在实际设 计时针对一些参数进行设定和分析,以得到最佳的效果;更多关于Mach-Zehnder 调制器的啁啾的分析可参见文献 1-3 。参考文献：1 Cartledge, .; Rolland, C.;Lemerle, S.;Solheim, A., “Theoretical performance of 10Gbps lightwave

14、 systems using a III-V semiconductor Mach-Zehnder modulator. IEEE Photonics Technology Letters, Volume: 6 Issue: 2 , Feb .1994, Pages:282-284.2 Cartledge, .; “ Performance of 10Gbps lightwave systems based on lithium niobate Mach-Zehnder modulators with asymmetric Y-branch waveguides ”IE.EEPhotonics

15、 Technology Letters, Volume: 7 Issue: 9, Sept. 1995, Pages: 1090-1092.3 AT&T Microelectronics. “ TheRelationship between Chirp and Voltage for the AT&T Mach-Zehnder Lithium Niobate Modula tors ” . Technical Note, October 1995.光接收机简介在光纤通讯系统中，光接收机的任务是以最小的附加噪声及失真， 恢复出由光纤传输后由光 载波所携带的信息，因此光接收机的输出特性综合反映了整

16、个光纤通讯系统的性能。 一般 个基本的光接收机有以下三个部分组成，可见图：图光接收机的一般结构1）光检测器通常，接收到光脉冲所载的信号代表着o或者1的数位，利用光检测器，其转变为电信号。目前广泛使用的光检测器是半导体光电二极管，主要有PIN管和雪崩光电二极管，后者又称APD管。2）放大器包括前置放大器和主放大器， 前者与光电检测器紧相连， 故称前置放大器。在一般的光 纤通讯系统中，经光电检测器输出的光电流是十分微弱的，为了保证通信质量，显然，必须将这种微弱的电信号通过放大器进行放大。在OptiSystem提供的Photodiode元件中已内置了前置放大器。3）均衡器、滤波器需要均衡器、滤波器等

17、其他电路装置对信号进行进一步的处理，消除放大器及其他部件（如光纤）等引起的波形失真，并使噪声及码间干扰减到最小。 接收机的噪声和接受机的带 宽是成正比的，当使用带宽小于码率的的低通滤波器时，可以降低系统的噪声。4）解调器为了使信码流能够并有利于在光纤系统中传输，光发射机输出的信号是经过编码处理 的，为了使光接收机输出的信号能在PCM系统中传输，则需要将这些经编码处理的信号进行复原。在该结构中，在已经内建了判决器和时钟恢复电路的误码率分析仪（BER An alyzer ）中可以得到最终复原的信号，并可对最终的输出信号的误码率等各项参数进行检测、分析。2.2光接收机模型设计案例：PIN光电二极管的

18、噪声分析设计目的影响光接收机性能的主要因素就是接收机内的各种噪声源。接收机中的放大器本身电阻会引入热噪声(Thermal Noise)，而放大器的晶体管会引入散粒噪声( Shot Noise)，而且多级放 大器中会将前级的噪声同样放大，计算分析这些噪声对我们分析、优化光接收机以及整个光通讯系统都是有十分重要的作用。原理简介噪声是一种随机性的起伏量， 它表现为无规则的电磁场形式，是电信号中一种不需要的成分，干扰实际系统中信号的传输和处理，影响和限制了系统的性能。在光接收机中，可能存在多种噪声源，它们的引入部位如图所示。光检测器图光接收机中的噪声源及其分布模型的设计布局图图为PIN光电二极管噪声分

19、析的OptiSystem设计布局图:8ft陆 bt BtsAF -卜-v ILaf ；tvbJuliirFrenuencii = J93.1 THt Fomer = 0 diEmAtaniiatfr4Fork 1mz l o图 光电二极管的噪声分析的设计布局图FilterCuftaff frqu0* - Btt HePh3t(MiooeTTiKiilI貳錘=D WHiMd rciw = YESOtieal PaiUM- Khn-sr XXsusliTcf 1 QPhotodiodeCutoff freqjenoy - ftt rzte HzThrmai nist i 戲丹垃今 w/heMd F

20、4i - NQBER AnalyzerLO21ISOats RecoveryQ Factor XWin BER A Threshold A Height X 5ER1P迪err /Dbi Click: On Objects to open properties. Move Objects with Mouse Dr Time (bit period 00510051TmE (t)it period)75WClculAte PatternData RecoveryCM-0Dbl Click On Objects to open properties. Move Objects with Mous

21、e Dr Time (bit period0.51rlva)pnduj 匸 DE C08 uoob-knalyEis空 Q 74ctor|S- 4T0S8Llin BEU： TzSe-OoeEye Height: |1.45s-0D7Tltrftshcld： 11. 54c-0D7sciion Inst|079313Pa.trnttrn 屮.00 丁*ttrn 2|1 OOe-at tern 3|1 -1-1LIO.STime (bit period, Q FactDrXTlin BER： A Threshold /. Heighrt A BEKPattem /| 泌 tern 4 Foch-

22、oag | At tarn s|l Ofle-006图 光电二极管的 Shot Noise （上图） 图 光电二极管的 Thermal Noise （下图）如图所示，从外调制激光发送机输出的调制光信号，经衰减器后，由 Fork 复制为两路 相同的信号分别送入不同噪声设置的光电二极管。 上端的 PIN 管不考虑热噪声， 而具有 Shot Noise;而下端的PIN管的热噪声为 Hz,没有Shot Noise，然后分别送入滤波器和最终的误 码率分析仪中， 其中两路中的低通滤波器的截止频率和码率都是一样的。 在图中， 用户可以 看到上端PIN管中Shot Noise是依赖于信号强度大小的。 而在图中

23、，下端的PIN管不计入Shot N o i se ,而只考虑热噪声;可以发现该噪声的大小也是依赖于信号强度的。从本例中,我们 可以观察到热噪声和散粒噪声对最终传输的信号质量的影响,并可以根据数据模拟有个定量的分析和计算。 此外, 还可以对噪声参数的调试, 观测不同噪声对整个系统性能的影响程度 的大小。并且, 我们可以得出, 在这样一个小信号系统中,光检测器的偏置电阻及放大器电 路的热噪声是最主要的噪声源。3 光纤（Optical Fiber）系统设计3.1光纤简介光纤通信与电信的主要差异之一，即是利用光纤来传输光信号。光纤有不同的结构形式。目前，通信用的光纤大多数是利用石英材 料做成的横截面很

24、小的双层同心玻璃体， 外层玻璃的折射率比内层稍低。折射率高 的中心部分叫纤芯，其折射率为ni ；折射率低的外围部分称为包层，折射率为n2（ni），如图：在本章中，并不针对光纤具体的折射 率分布等设计参数进行详细介绍和讨论， 因为OptiWave提供了专门针对光纤设计 和分析的专门软件：OptiFiber，而OptiSystem可以将在OptiFiber中设计的光纤直接输入调用，十分方便。在本章中，我们主要讨论的是光纤的损耗，色散以及非线性等传输过程中的效应对光 通讯系统的性能的分析以及影响。3.1.1 光纤的损耗特性光纤的传输损耗是光纤通信系统中一个至关重要的问题，低损耗是实现远距离光通讯的前

25、提，光纤损耗的原因十分复杂， 归结起来主要包括：吸收损耗和散射损耗，以及辐射损耗。（1） 吸收损耗：吸收损耗包括紫外吸收、 红外吸收和杂质吸收等， 它是材料本身所固有的， 因此是一种本征吸收损耗。（2）散射损耗：散射与光纤材料及光波导中的结构缺陷、非线性效应有关。一般包括：瑞利散射损耗、波导散射损耗和非线性损耗。（3）辐射损耗：光纤使用过程中，弯曲往往不可避免，在弯曲到一定的曲率半径时，就会产生辐射损耗。3.1.2 光纤的色散特性及带宽光信号在光纤中传输时不但幅度会因损耗而减小，波形亦会发生愈来愈大的失真，脉 冲展宽，从而限制了光纤的最高信息传输速率。这种失真是由于信号中的各种分量在光纤中的群

26、速度不同（因而时延不同）引起的。这些分量包括发送信号调制和光源谱宽中的频率分 量及光纤中的不同模式分量。时延失真是由于光纤色散而产生的，一般包括以下几种：（1）模间色散：多模光纤中由于各个导模之间群速度不同造成模间色散。在发送机多个导模同时激励时，各个导模具有不同的群速，到达接收端的时刻不同。（2）波导色散：这是某个导模在不同波长（光源有一定的谱宽）下的群速度不同引起的 色散，它与光纤结构的波导效应有关，又称为结构色散。（3） 材料色散：这是由于光纤材料的折射率随光频率呈非线性变化，而光源有一定谱宽， 于是不同的波长引起不同的群速度。（4）偏振模色散：普通单模光纤实际上传输两个相互正交的模式，

27、实际在单模光纤存在 各种少量随机的不确定性，不对称性，造成了两个偏振模的群时延不同，导致偏振 模色散。3.2 光纤模型设计案例：自相位效应(SPM) -Induced Spectral Broadening3.2.1 设计目的对自相位调制(Self-Phase Modulation : SPM)在脉冲传播上的模型进行模拟和验证。主要包括两个方面：(1) 脉冲啁啾(Pulse Chirping)(2) 脉冲光谱展宽(Pulse Spectral Broade ning)3.2.2 原理简介自相位调制(SPM)效应可由式进行描述：i |E|2E(3.1)z其中E(Z,t)是电场波包，参数 丫由式给

28、出：n2 0cAeff(3.2)在方程中，3。是光载波频率, 可根据方程直接进行求解得到：n2是非线性折射率系数,Aeff是有效作用面面积。E(z,t) E(z 0,t)exp(i|E(z 0,t)|2 z)从该式可知，经过自相位调制后，脉冲的波形(即: 而相位变化项 NL=|E(Z=0,t)| 2表明经过自相位调制后, 30已有所改变。频率改变量 3 3)由式给出：(t)NLt|E(z,t)| 2=|E(z=0,t)| 2)不受影响。脉冲的瞬时频率相对原先载波的频率(3.3)该频率的改变和时间的关系导致了啁啾声的产生。3.2.3 模型的设计布局图为了验证SPM效应，我们可以设计以下布局图:图

29、 自相位调制设计布局图其中参数设定如图:图 全局参数设定（上图）；图 光纤参数设定（下图）在非线性光纤的参数设定中，我们只针对自相位调制效应进行检测分析，所以我们可以禁掉其他非线性效应，如图所示。当脉冲的峰值功率为10mW，光纤长度设为10km时，得到的结果如图所示：自 Optical Time Domain Visualizer_1Left Button ard Drag to S&lett Zaam Rsgian. Press Central Key and刁 Optical Time Domain VisualizerLeft Button and Drag to Select Zoom

30、 R&gion. Press Conlrol Key andTime (s)70 p80 p90 p100p110pd ，$ n 一 _ i iTime图经过的光纤前（上图）后（下图）的脉冲波形和啁啾从图中可看到脉冲的波形保持不变，但由于自相位调制效应，产生了啁啾声。脉冲前端 红移，而后端蓝移。如果存在反常色散，则可能发生由于SPM的啁啾而导致脉冲波形会变窄。这说明SPM效应和GVD的作用正好相反。为了观察SPM导致的光谱展宽，我们需要引入：Omax= poz。其中P0是峰值功率。图中为未啁啾高斯型输入脉冲在不同的最大相移值时（0n）的光谱图。自相位调制和啁啾以方程联系在一起。根据图，在两个不

31、同t值时的啁啾相同，说明在两个不同的点上瞬时频率为相同的一个。这两个点代表两个相同频率的波，能够相长或者相消的互相作用，导致了脉冲光谱的振荡结构。 nmPouisr = 1DD mW模拟分析关于EDFA增益平坦的优化可以以示意图来说明:Gain a riatness T grgetGainPara m 戌 misMeasuring DsvlcePumpsOptimLationProcedureTry tc cel thetarget gainwtthintheconst rairrtslimits图 EDFA增益平坦优化原理图我们设定最终优化的目标为16个信道的增益在一平坦曲线上，如优化参数框

32、设置图对于优化设置的一些说明：Main :优化方式为Gain Flatten”增益平坦方式，所要优化达成的目标为Exact”，优化循图 EDFA增益的多参数优化参数设置环数为60，结果公差为10，有其他参数限制条件。（图）Parameters：在本项中设置了需要优化的参数，一为泵浦光源的功率，这里选择0-160mW,初始值为100 ;另一为掺铒光纤的长度，范围为1-40m，初始值为4m。（图）MPO Setup2S1CpliniL 2uiiu |MFO QptMi 丄讥 onGsi-eriteMainaiittera. RtmLtsI Lonstrims Advanced尬半蛊秒凹II画阳 肝

33、：E-.El:BH-E-EkthfianpTr BtfiSiitierI氐訂BuxOj11 caL Syeclr toaLyzerDtal Port WDN xialyzDj t l cal Sp sc r irifiyz*r_JDjtL caL Pmer Mbfeteii Visual: zFarariEt 諾LtnlhF ujipUD5FArajiit tr-YilutMiM-aari nunCKCared图MPO中要优化的参数Result：这里要设定我们希望最后优化完成的目标，在本例中为16个信道的增益平坦一致为23dB,如图所示。MPO SttU|jLtjiinizati un?rh4

34、t*rs E*Sltl CaiEtraln.tt IMm TiLayv1!E3FPlff.pWJM JrinsiitierIle&l fflo0?tiDial Part VDfl 亦 11戸时 DjticaL Spectrur Analyier_l OtlcdL Potsr MkL出 Vl uuli rI C vflipIhsl FortCLT 10 Dw J Pert.，屜LI： 1 (dP)Ditel Fort,dn 12 a)Dm-ssl Port.Guiit 3 (JD.D Util Fdi t.Gain K Dud FortGun 1E (4B：lDw J Fert.(jair.】$

35、Uial Fart.,.Gulh 2 l(dB)Dwel Fort.-.Gam 3 (dfi)D nR. Foi t.-.tj*ir * CdBlDnd Fortgit G W)DmI Fqj t.E：r E (Did. Fart,.SslaC-t adResultYgjl gt.tNunBcr of G*!igl Kch-r evtFD D DCantL-3-AnfiF A图MPO中的最后要达到的16信道增益平坦目标设定Con strai nt :这里设定了两个限制条件，一为输出信号的最大/最小增益比，要求小于；另为光功率计检测到的总功率大于图 MPO对EDFA增益平坦优化的限制参数设定Ad

36、va need: 些其他高级设置，在本例中使用缺省值即可。 选择运行对话框中的优化(Optimization )并运行，可看到运行优化的过程如图所示。ptimizing the EDFA gainf* Calculate the whole prr 叮2匚2玉t省 alliiaL CsJculatft current swee-p it电ReadyUihizati4iis.Schtdul&rs.应 Run, all optimaiI Stop on00:0013：ParameterPtunp_r ow er- EDF - Length Pump-Pew er ElF-Lentli Pxunp-

37、P ow er EDF-Leng：th P-mnp-Pow er EDF-Lengzth PumpPoifr er EDF-Lenth P-ump-Fcw er EDFLtnth Pumf)-Fower EUF-Ltnsih| 22. 5624.B1T3122.3624.8173123.644.7TS0123. &44 TTO0123. &44.77BO123.644. 7750123.544.77180111Result；Calc, output i cS Optiniization i %)Qalc. schedulers图EDFA增益的优化进程我们可分别得到EDF的长度和泵浦光源的功率的

38、最终优化值:DiscManeJVnl t H | Jfo17LencilLFPower前.艇 M: on最终，我们可以通过 Dual Port WDM Analyzer来分析模拟后得到的16个信道数据，如图所示：Dual Pciiii WDM AnayTei(TWj)血in佃WriFbEi：rp (dPlIran* Si emI (d?m | ItwhI Wc-Im (dJo) | twui1 0SBK (dJ)W if.l22 SMTSfl5 L521S-a oo73 4m192駝22 G6S&015. 26iT2S-ja. 5-100&6.百CMts rte&ie5. 9?1-w. 56J

39、?-100n.也 si1 裁,ru2 TF3SE15.逅TIE-ft. 564,-IOCT$, 49311 羽,RTZE SZIT3 4413=9-ft. *364-100T3. HQS1$2. 91522 885251$.4016-26. I%4-100TJ.加36133.22 644625. join-s S6旳-10071 -351183. 11322 8556625. 5351-26. 5649-10071 -43511S3. 21222 9475335.53422-33. 5-1006E.5133. 31122. 9FOQ555. 55vk-2fc. SB49-lac71 43511

40、.S3 40122刖26剖5的55-站.SG好TOO7S. 4351i酣.泗-S. ME4-10071.帕爼i 射.tor22 軸報5.-a. 罪d71. 40Kig皿st gg4ii5. Odll?站.軀彳-10074. 40X1 M S035. Sl26. $阴专100TT saT1T3. 9UJ5- BSSZfiZfc.沖TTmju亦丄一些统计数据如图tain (dB)Noise Fi Eiirs (dB)Intut i16mIrwut Ifoi丸(iBinJMinue22. 5337385.152184S-肘.5-100N&e TfiLlue22. 9T00333. 3832648-2

41、fc. 09&ST3-100Total22.S702L0-1+ 811352-1&+1O0R t j 0 Bax/B X D0.43&23&T4k? rssflsT, +03&Z&30Hz)(THi)|frpQuenc?ai1.33Ss-0a91. 39Sr0091. 55T2B04fi-00?1. 333S-QO9fr eQU电my1.3308381s-0091.548031 TsraOS1. 5M01 DZaO 091.358a-00)Injut Noi s* CdNn) |Input OSMK (IBJOulpu-t Si iiaI (dfiOn!put MtJimE (dEm I Ou

42、tput OSME (dB)-ICO&. 3-10 894817-30 2 9T28Eis. arsr2-ICO73. 903C2T-3. L29E23-四.14504G2t. 17314C-U+lOOQS.C5SS57ft-17 4q船500007. 704954C.1.15221991.1522199| (mEd E1I (TH1. 55fte-D&91 55TSd04e-0091 557 3004-0051,SSSe-OOS1.5516262e-OO91. S5ftt-01.554SW&-OO914r669-Q01,54T6658-QQ?1.54Q1Q2c-QQ9图 WDM Analyz

43、er数据分析我们可以进一步用光谱仪（OSA对经过EDFA前后的16个信道的光信号做检测分析， 从以上结果分析可以很清楚的得到经过OptiSystem的计算机辅助优化后，信号的增益在一个平坦的曲线上，这可从为经过EDFA的光谱图（图）和经过 EDFA的光谱图（图）的比较看出；优化的结果是十分成功的，这为我们提供了对所要设计的元件参数的改进和优化指明 了万冋。pti 匚 ml S pectrum 口 n alyzerpa d 扁 S &z1ojttErei?fld 蚩口 N2Optical Spectrum AnalyzerLeft Button and Drag to Setect Zioam

44、Region. Press Control Key and一IV1 56 喰画且ngtri (m) 人 PciiAiwr X 入 P(RAi&r fAuto Setpti匚ml Spectrum Analyzer图未经过EDFA的16信道光谱图Optical Spectrum Analyzer_1Left Button and Drag to Select Zoom Region. Press Control Key andRe s11.55 口W訓 etengtb (m) Powerk Po卿 tr 卷人 PMe=r/蚤二丘雷 蚤艺1.56 Si gnal Iitdeiz|oftesolut

45、i oil Sandwi Ar图为经过EDFA的光谱图（绿色曲线为存在的噪声）5光波分复用系统(WDM Systems)设计光波分复用系统简介光波分复用是指将两种或多种各自携带有大量信息的不同波长的光载波信号，在发射端经复用器汇合，并将其耦合到同一根光纤中进行传输，在接收端通过解复用器对各种波长的光载波信号进行分离， 然后由光接收机做进一步的处理，使原信号复原，这种复用技术不仅适用于单模或多模光纤通信系统，同时也适用于单向或双向传输。波分复用系统的工作波长可以从 呵到呵，由此可见，它可以适用于所有低衰减、低 色散窗口，这样可以充分利用现有的光纤通信线路，提高通信能力，满足急剧增长的业务需求。光波分复用系统的结构光波分复用系统一般有单向和双向两种结构，这里出一个单向8信道WDM点-点通信系统的示意图。N个光发送机发送 N个不同波长的光信号按一定的间隔