内容发布更新时间 : 2024/12/23 3:10:10星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

图4-14 光纤通信系统仿真模型

在上述系统中，光源激光器的脉冲波形如图4-15示。

图4-15 光源激光器的脉冲波形

把APD换为PIN，它们对系统性能的影响如图4.16所示。

图4-16 a) 信号经APD后波形 图4-16 b) 信号经PIN后波形

21

图4-16 c) 光检测器为APD的系统眼图及Q值

图4-16 d) 光检测器为PIN的系统眼图及Q值

从图示的效果来看，APD所接收到的功率最高是400mW以上，而PIN所接收到的功率最高只有140mW以上。在系统眼图中，APD眼图最高功率是200mW以上，而PIN眼图最高功率只有80mW以上所以，在上述系统模型中，APD的性能要比PIN好。这与理论结论相一致。

4.4 波分复用系统仿真分析

光通信链路的优势是：许多不同的波长都可以在1300~1600nm的光谱带宽内沿一根光纤同时发送。把多个波长复合到一根光纤上的技术，成为波分复用或WDM。光波具有很高的频率，利用光载波作为信息载体进行通信，具有巨大的可用带宽。但实际光波系统中由于光纤色散和电路速率的限制，其通信速率限制在10Gb/s或更小，而波分复用技术充分利用光纤的频带资源，提高光波通信的系统容量。

波分复用器分为发射端的合波器和收端的分波器。合波器的功能是将满足G.692规范的多个单通路光信号合成为一路合波信号，然后耦合进同一根光纤传输。分波器的作用是在接收端上将一根光纤传输的合波信号再还原成单路波长光信号，然后分别耦合进不同的光纤中。在Optisystem光仿真软件中，也可以对波分复用进行仿

22

真，如图4-17所示。

该仿真系统的参数为：序列长度为128b，每比特的抽样数为64，取信息速率为1Gb/s。发射机调制速率为193.1THz，幅宽为10MHz，消光比为10dB。比特序列发生器的比特序列为010110111011110。放大器的掺铒光纤长度为10m，波长为1550nm的损耗系数为0.1dB/m。光检测器PIN的响应度都为1A/W。

图4.17 光纤通信系统中的波分复用技术的应用

发射机的光脉冲信号经过复用器复用后把两路发射信号合为一路，在一根光纤中传出，然后经过解复用器把信号再分为两路信号。系统中的光脉冲信号如图4-18示：

图4-18 a) 发射机的光脉冲波形 图4-18 b) 复用器的光脉冲波形

23

图4-18 c) 光电检测器的光脉冲波形 图4-18 d) 系统眼图

在如图4.18所示的光脉冲信号波形，复用器能够把信号复用进一根光纤信道中，并且保证信号的在解复用以后有很好的光脉冲输出波形和良好的系统性能。

24

5 光纤通信系统仿真实验

通过上述试验的验证验证了该仿真软件适合对本课题进行仿真分析。下面，将对传输速率为10Gb/s，传输距离为40Km的光纤通信系统进行仿真分析。

5.1 10Gb/s光纤通信系统模型的建立

仿真系统模型由以下几部分构成：伪随机比特序列发生器(Pseudo-Random Bit Sequence Generator)、非归零脉冲发生器(NRZ Pulse Generator)、直接调制激光器(Directly Modulated Laser Measured)、光纤信道(Optical Fiber)、光检测器PIN(Photodetector PIN)、低通滤波器(Low Psaa Gaussian Filter)。单模光纤通信系统的仿真模型如图5-1示，设定传输距离为40km，传输速率为10Gb/s如图4-1所示。

图5-1 通信系统的仿真模型

图5-2 系统参数

仿真系统的参数为：序列长度为128b，每比特的抽样数为64，取信息速率为10Gb/s。发射机调制速率为193.1THz ，消光比为10dB，幅宽为10MHz。放大器的掺铒光纤长度为20m，波长为1550nm的损耗系数为0.1dB/m。光检测器PIN的响应度都为1A/W。

25