无源光通信器件课程设计

Lightsim 仿真设计说明书 ——《无源光通信器件》课程设计 题 目 影响光纤通信传输系统的因素分析 姓 名 所在学院 专业班级 学 号 指导教师 2011年 12月 影响光纤通信传输系统的因素分析 第 1 页 共 1 9 页 Lightsim仿真设计说明书 一、设计名称 影响光纤通信传输系统的因素分析 二、设计思路和目的 通过利用 Lightsim软件对简单的光纤通信传输系统进行仿真，在保持整体传输系统模块及其参数不变的情况下，通过替换不同的激光器及其参数，同一激光器的多种调制方式输出，来分析总结光源的特性对传输系统的影响。然后简单地通过调整改变不同类型的调制信号、光纤类型、光放大器相对于光纤的位置，利用仿真得到的数据总结光传输系统中各部分因素对其传输质量的影响。 三、设计原理 Lightsim软件可供利用的激光器主要有 Single-mode DFB，Multimode FP，CW Laser三种。DFB( Distributed Feedback Laser)，即分布式反馈激光器，其内置了布拉格光栅（Bragg Grating），属于侧面发射的半导体激光器。其采用模拟残留边带调幅（AM-VSB）信号（射频信号）直接调制激光二极管，使得光输出强度随着射频信号强度的变化而变化。 Multimode FP(Fabry-perot) Laser，为内置了法布里-珀罗谐振腔的激光器，产生多纵模输出。DFB laser 与 FP Laser 的区别是 DFB Laser是在 FP Laser的基础上采用光栅滤光器器件使得其只有一个纵模输出，两者均属于内调制激光器。 CW Laser (continuous wave laser)为连续产生相干光束的激光器，提供连续光束输出的激光器，其需要使用外调制器后用于光纤信号传输。 本软件可供利用的光调制器(OM)有 Mach-Zender，Electro-Absortive，Directional Coupler，Y fed Coupler四种。 可供利用的光放大器有 SOA (Semiconductor Optical Amplifier)为半导体光放大器，EDFA(Erbium-doped Optical Fiber Amplifier)掺铒光纤放大器。SOA通过给器件加偏置电流时，使半导体增益物质产生粒子数反转，使电子从价带跃迁到导带，产生自发辐射，当外光场入射时会发生受激辐射产生信号增益。EDFA使用掺饵光纤中掺杂离子在受到泵浦光激励后跃迁到亚稳定的高激发态，在信号光诱导下，产生受激辐射，形成对信号光的相干放大。 四、系统描述 影响光纤通信传输系统的因素分析 第 2 页 共 1 9 页 仿真的光纤信号传输系统的基本模块组成如下图所示： 基本构成包括激光器(CW Lase...