40G单模光纤的单模光纤传输系统实验报告

2、设计要求：利用Optisystem软件仿真该单信道传输系统

3、设计目的：

     在40G高速光纤通信系统中，最重要，也是最主要的问题就是系统中产生的线性色散问题，所以我们希望通过Optisystem模型的建立，对真实情况下色散的问题进行模拟和解决，以期在实际应用中选择并达到最佳通信质量和性能。

 四.、设计原理：

     在对40Gb/s码率单模光纤中的非归零型（NRZ）的传输过程中需考虑到：群速度色散、非线性效应导致的自相位调制、线性损耗、集噪声的周期性放大等。

5、针对NRZ型调制的布局设计图：

一些全局参数如下：

软件仿真：

     低通Bessel电滤波器的截止频率为0.75*Bit Rate

      这里使用Optisystem提供的理想EDFA作为增益补偿器，经过EDFA后，单模光纤的增益为10dB，噪声为6dB。（DCF中相应的数值为5dB和6dB）

      用误码率分析仪眼图仿真结果如下：

上图为NRZ型的高色散光纤的40G系统，传输距离为240KM（4Loop*(10km+50km)），根据分析仪的眼图，再输入功率为1.25mw处，最大影响因子Q具有最佳值。

40Gb/s系统，传输距离为240km是的Max Q和输入能量曲线：

由上图可见，在低输入功率系统中，影响系统性能的主要因素为积累噪声放大效应，而在高输入功率阶段，传出距离则由于自相位调制而大幅度减小。从以上分析可得到在不同输入功率时，系统性能，例如传输距离的大小有不同权重的因素所导致，这为我们在具体应用中提供了良好的分析方向和优化工具。

六、实验小结：

   经过这次的开放性试验，我已经基本掌握Optisystem软件的应用，而且了解了软件中各个器件的应用，工作原理，并利用此软件进行各种传输系统的设计。基本可以完成多种系统的设计。

在刚开始应用此软件时，因为软件是英文版的，而且专业英语不太好，所以学起来比较困难，后来经过不断地训练，而且查阅了各种资料，首先需要了解各种器件所在的库，以及各种器件的作用方法和原理。了解这些后，就开始一些比较简单的软件仿真，首先知道了怎样对系统进行全局变量的设计，然后是各个期间的参数的设计。学会应用每种信源，以及编码方式的不同，各种调制方式，干涉仪的作用，各种型号光纤的选取，光纤的色散，衰减，以及放大器的放大倍数，高通和低通滤波器的类型和带宽，所采用光源的波长和带宽。在接收端应用示波器、频谱仪等各种器件检测发射端和接收端的信号，并进行比较，检测信号的误码率，时延，观测眼图。我们通过减小光纤的色散系数，加大增益，进行多级放大，适当的增加光源的功率。当传输速率高于10Gb/s时，普通的光源已经不再适合，必须选取合适的光源。

 但是在这次的实验仿真中还是遇到了较多的问题，其中在运用Loop control软件时，在控制传输距离过程中由于粗心，是传输距离变成了300km，应该将循环数改为4*（10km+50km）,而不是5*（10km+50km）,所以传输距离弄错了，而且，传输系统的色散的影响考虑的也不够。所以自己传输系统的设计还需要加强。