光纤通信系统的仿真设计与系统分析
摘 要
光纤通信就是利用光纤来传输携带信息的光波以达到通信的目的。光纤通信具有通信容量大、传输速率高、使用寿命长，等诸多特点。因而得到了普遍的应运，其中光放大器是光纤系统中的重要组成部分。光纤放大器是指运用于光纤通信线路中，实现信号放大的一种新型全光放大器。掌握结构化系统设计的主体思想，以自下而上逐步完善的方法实现指定的通信系统功能，并按要求测试相关参数、波形等实验数据，以积累一些典型的通信子系统的功能、性能、参数等知识以及系统集成的知识。本文在查阅国内外文献的基础上，论述了40Gb/s 光钎传输系统涉及的关键技术以及发展的现状。对码型选择的意义以及现今在光钎传输系统中主要使用的几种码型进行了讨论。简单介绍了常用的两种调制技术，并分析了采用外调制时所用到的马赫- 泽德调制器（MZM）和电吸收调制器（EAM）的优缺点。分析了非归零码（NRZ ）、归零码（RZ）和载波抑制归零码（CS-RZ ）及相应差分相移键控码（DPSK）几种码型的光谱，并且利用傅立叶变换的方法得到了各种码型的光谱。利用Optisystem 软件进行模拟仿真，得到各种码型的波形、眼图和光谱，NRZ格式由于光谱最窄,其色散容限最优，RZ码由于光谱最宽，其色散容限最低。所以在40Gb/s 的传输系统中采用RZ、CS-RZ 等调制格式，要求更为复杂的色散管理。
关键字：Optisystem；光纤通信；模拟仿真
Abstract
Optical fiber communication uses optical fiber to transmit information in order to achieve the purpose of communication. Optical fiber communication owns some advantages such as, the communication capacity, high transmission rate, long service life and so on. So it is widely used in optical amplifier and it is an important part of optical fiber systems. Fiber amplifier is a kind of signal amplifier, which is used in optical fiber communication lines to achieve a novel all-optical.
This paper introduces a theory of erbium doped fiber amplifier. First, it is introduce the kinds of fiber amplifier. Secondly describes the history and development of erbium doped fiber amplifier, as well as working principle of the erbium-doped fiber amplifier.The functions and the use of simulation software Optisystem are also introduced in this paper. It focuses on the amplification process of erbium doped fiber amplifier and studies and analyzes the problem that the channel gain erbium-doped fiber amplifier is not flat.
Keywords: Optisystem;Optical fiber communication; Erbium-doped fiber amplifier
目 录
1 绪论 1
2码型光谱理论分析 4
2.1 光谱分析理论基础 4
2.2 ASK信号的光谱分析 8
2.3 DPSK信号的光谱分析 14
3光纤通信系统的模拟仿真 15
3.1 Optisystem软件相关介绍 15
3.2 码型仿真及其分析 19
结 论 24
致 谢 25
参考文献 26
参考文献
[1] 都福强．光纤通信的发展与未来［J］．机械与电子．2009，13(5)：470
[2] 袁国良，李元元．光纤通信简明教程［M］．北京：清华大学出版社，2010．
[3] 苏翼凯．光钎传输系统［M］．上海：上海交通大学出版社，2009．
[4] 毛幼菊，朱继光．光纤通信新技术［M］．重庆：光通信研究所，2004．
[5] 孙雪霞．光纤的传输原理与特性［J］．中国传媒科技．1997，6(3)：12-19
[6] 王光全，王海军，程保等．40Gb/s长途WDM系统以及应用前景［J］．电信科学．2003，6(4)：48-53
[7] 李俊杰．40Gb/s高速光传输技术的应用［J］．电信科学．2009，12(2)：30-78
[8] 伍浩成，罗青松．40Gb/sDWDM传送使能技术进展分析（上）．［J］[2005-02-14]．
[9] 袁建国，李秋俊，刘宇，叶文伟．光通信系统中前向纠错（FEC）码型的理论分析［J］．压电与声光．2009，2(2)：38-59．
[10] 赵文玉，张海懿．码型选择：40Gb/s WDM系统应用焦点［J］．[2008-12-10]
[11] 徐晓庚．光钎通信系统传输特性的研究［D］．武汉：华中科技大学，2006．
[12] 黄艳华，强世锦，40Gb/s光通信不同码型传输性能分析［J］．光通信技术，
2010，7(4)：48-89．
[13] 陈玮玮．光钎通信系统中码型技术的研究［D］．南京：南京邮电大学，2005．
[14] 田祥庆．光纤通信系统中码型调制和性能检测技术的研究．［D］．上海：上海交通大学，2007．
[15] 徐晓庚，张新亮，刘德明，黄德修．40Gb/s光纤通信系统中不同码型传输特性的研究［J］．中国激光，2005（10）：1371-1375
[16] 廖述燕．40Gb/s新型码调制传输特性与仿真研究［D］．上海：同济大学，2007．
[17] 蒋青，于秀兰，范馨月．通信原理（第3版）［M］．北京：人民邮电出版社．
[18] 蒋青，吕翊．通信原理与技术［M］．北京：北京邮电大学出版社，2007．
http://www.bysj360.com/html/5839.html
http://www.bysj360.com/html/6302.html
