Gbs单模光纤的单信道传输系统设计与分析

1 技术要求 11.1 设计目的 11.2 设计要求 12 建立模型 12.1 光通信系统 12.4 码型产生 33 仿真结果及分析 43.1 RZ 信号的 40Gb/s 单模光纤单信道的传输系统仿真 43.2 NRZ 信号的 40Gb/s 单模光纤单信道的传输系统仿真 63.3 CS-RZ 信号的 40Gb/s 单模光纤单信道的传输系统仿真 74 调试过程及结论 84.1 非线性效应 84.2 灵敏度 104.3 色散容忍度 114.4 色散补偿 124.5 结论 135 心得体会 136 参考文献 1440Gb/s 单模光纤的单信道传输系统设计与分析1 技术要求1.1 设计目的利用 OptiSystem 软件设计一个 40Gb/s 单模光纤单信道的传输系统，进行模型仿真，调试程序使其达到设计指标要求及分析仿真结果。1.2 设计要求设计一个 40Gb/s 单模光纤单信道的传输系统，其中连续激光器的中心波长为 1550nm。对比分析RZ 码、NRZ 码、CS-RZ 等码型对其传输性能的影响，并对系统性能进行优化。2 建立模型 光通信系统一个完整的光通信系统包括光发射部分，传输信道，中继放大，光接收部分，调制解调部分。由于本次的系统是单模光纤单信道传输系统，因此选标准单模光纤作为传输介质。在传输信道中使用 EDFA 对信号进行无源中继放大。图 1 单信道光纤通信系统调制方式有直接调制与外调制两种方法，由于系统传输速率较大，只能使用外调制。图 2 直接调制图 3 外调制使用 Optisystem 仿真工具，对非归零（NRZ），归零（RZ）和载波抑制归零（CS-RZ）三种码型在 40Gb/s 单信道传输系统中的灵敏度，非线性效应和色散容忍度进行比较，并对标准单模光纤（G.652）中三种码型的单信道 40Gb/s 长距离传输进行了仿真，结果表明：CS-RZ 具有更优的灵敏度和抗噪声能力。在较低入纤功率条件下，G.652 光纤作为传输介质，CS-RZ 系统的传输性能最优。光纤通信传输系统正朝着高速率、大容量、长距离的方向进展。在单波长 40Gb/s 或更高速率系统中，限制其传输性能的主要因素是色散、噪声及光纤的非线性。先进的调制码技术是光通信讨论的热点。10Gb/s 及以下速率的光通信系统通常使用的是 NRZ 码,其实现简单，成本也较低。但是对40Gb/s 和更高速率系统，NRZ 码由于对噪声、偏振模色散和非线性非常敏感，其传输能力受到限制。针对 40Gb/s 系统，人们提出很多新型码型如光双二进制(ODB)、归零码（RZ）、载波抑制归零码(CS-RZ)、归零差分移相键控码（RZ-DPSK）、非归零差分移相键控码（NRZ-DPSK）...