OptiSystem仿真在光纤通信实验教学中的应用_王秋光_解析
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
[1－2]
。从帮助学生理解理论教学内容的角度看,采用OptiSystem仿真技术更具优势
[3－4]
。OptiSystem是一款创新的、
发展迅速的强大软件设计工具,用户可使用该工具对从LAN、
SAN、MAN到超长距离等众多光网络的广谱物理层中的几乎所有光学链路进
行规划、测试仿真。它可以提供从元件到系统级别的传输层光通信系统设计和规划,并且能够直观地呈现分析和方案,可以最大程度地降低时间要求和光学系统、链路及元件的设计相关成本
[5]
。
1OptiSystem仿真实验
为配合光纤通信课程教学内容的学习,我们选
取了光纤的色散[6]
、
激光器的调制频率特性、掺铒光纤放大器、光接收机及WDM系统[5]
等5个Opti-System仿真实验。1．1
光纤的色散实验
光纤介质的非线性使接收的光脉冲包络的形状会发生变化,引起传输波形的展宽,本实验用以考察
要:介绍了光纤通信实验教学中的光纤色散实验、激光器调制频率特性实验、掺铒光纤放大器实验、光
接收机实验与WDM系统实验5个OptiSystem仿真实验,给出了每个实验项目的仿真模型及模型中的参数设置,简要分析了仿真实验结果。OptiSystem仿真实验可以反复观察练习,节省较高的实验费用,有利于学生对光纤通信课程教学中抽象的理论知识的理解,在光纤通信实验教学中取得了较好效果。关键词:OptiSystem ;光纤通信;仿真;实验教学中图分类号:TN929．11; TP391．9
在高速光纤传输系统中,当对半导体激光器进
行直接调制时,调制频率必须小于激光场的弛豫频率,而弛豫频率随半导体激光器的偏置电流的增大而增高。通过这一实验可以观察当偏置电流变化从而改变弛豫频率时,高速光纤传输系统的性能变化
情况[7]
。
图1光纤色散仿真模型
仿真结果,
输出脉冲宽度T (z随传播方向z按公式(1增加,输出峰值功率按公式(2变化。
T (z =
1+(z L D
·T 0
(1Байду номын сангаас
(2
光纤的群速度色散(GVD对高斯脉冲传播的
仿真结果如图2所示。可以看出输出脉冲比输入脉冲展宽了,而峰值下降了。
图2
GVD对高斯脉冲传播的影响
1．2激光器的调制频率特性实验
(Department of Electrical＆Automotive Engineering , Guangzhou University Sontian College , Guang-zhou 511370, China
Abstract :Introduces five OptiSystem simulation experiments , such as the fiber dispersion experi-ment , modulation frequency characteristics of the laser , erbium doped fiber amplifier , optical receiver experiment and WDM experiment , simulation model and model parameters settings of each experimen-tal item and a brief analysis of the simulation results are given．OptiSystem simulation can be repeated-ly observed in practice , save high experimental cost , and conducive to the students on the course of optical fiber communications to understand abstract theoretical knowledge , have achieved good results in the experimental teaching of optical fiber communication．
王秋光,等:OptiSystem仿真在光纤通信实验教学中的应用
光纤的群速度色散(GVD对高斯脉冲传播的影响。
仿真模型如图1所示。在仿真模型中:Bit rate =40Gb /s, Optical Fiber参数:length =2．812km ,Ｒefer-ence wavelength =1550nm , Beta 2=－20(ps 2/km
Key words :OptiSystem ; optical fiber communications ; simulation ; experimental teaching基金项目:广州大学松田学院院级特色专业建设项目。
光纤通信是一门理论性和实践性都很强的电子信息类专业课程,涉及光学、电磁场及通信等多方面理论基础知识和光纤光缆、光器件光端机、光纤通信系统设计及网络等实践应用问题。光纤通信实验一方面可以帮助学生直观形象地理解抽象繁冗的理论教学内容,另一方面可以提高学生的实际工作技能,为从事实践技术工作奠定必要的基础。光纤通信实验的内容通常有:光纤接续; OTDＲ测量光纤参数; LD (LED光谱特性测量;光纤接收发送系统实验等
ISSN1672－4305CN12－1352/N实验室科学LABOＲATOＲYSCIENCE第18卷第1期2015年2月Vol. 18No. 1Feb. 2015
OptiSystem仿真在光纤通信实验教学中的应用
王秋光,张亚林,胡彩云,赵莹琦
(广州大学松田学院电气与汽车工程系,广东广州511370
摘
文献标识码:A
doi :10．3969/j．issn．1672－4305．2015．01．008
Application of OptiSystem simulation in experiment
teaching of optical fiber communication
WANG Qiu－guang , ZHANG Ya－lin , HU Cai－yun , ZHAO Ying－qi
。从帮助学生理解理论教学内容的角度看,采用OptiSystem仿真技术更具优势
[3－4]
。OptiSystem是一款创新的、
发展迅速的强大软件设计工具,用户可使用该工具对从LAN、
SAN、MAN到超长距离等众多光网络的广谱物理层中的几乎所有光学链路进
行规划、测试仿真。它可以提供从元件到系统级别的传输层光通信系统设计和规划,并且能够直观地呈现分析和方案,可以最大程度地降低时间要求和光学系统、链路及元件的设计相关成本
[5]
。
1OptiSystem仿真实验
为配合光纤通信课程教学内容的学习,我们选
取了光纤的色散[6]
、
激光器的调制频率特性、掺铒光纤放大器、光接收机及WDM系统[5]
等5个Opti-System仿真实验。1．1
光纤的色散实验
光纤介质的非线性使接收的光脉冲包络的形状会发生变化,引起传输波形的展宽,本实验用以考察
要:介绍了光纤通信实验教学中的光纤色散实验、激光器调制频率特性实验、掺铒光纤放大器实验、光
接收机实验与WDM系统实验5个OptiSystem仿真实验,给出了每个实验项目的仿真模型及模型中的参数设置,简要分析了仿真实验结果。OptiSystem仿真实验可以反复观察练习,节省较高的实验费用,有利于学生对光纤通信课程教学中抽象的理论知识的理解,在光纤通信实验教学中取得了较好效果。关键词:OptiSystem ;光纤通信;仿真;实验教学中图分类号:TN929．11; TP391．9
在高速光纤传输系统中,当对半导体激光器进
行直接调制时,调制频率必须小于激光场的弛豫频率,而弛豫频率随半导体激光器的偏置电流的增大而增高。通过这一实验可以观察当偏置电流变化从而改变弛豫频率时,高速光纤传输系统的性能变化
情况[7]
。
图1光纤色散仿真模型
仿真结果,
输出脉冲宽度T (z随传播方向z按公式(1增加,输出峰值功率按公式(2变化。
T (z =
1+(z L D
·T 0
(1Байду номын сангаас
(2
光纤的群速度色散(GVD对高斯脉冲传播的
仿真结果如图2所示。可以看出输出脉冲比输入脉冲展宽了,而峰值下降了。
图2
GVD对高斯脉冲传播的影响
1．2激光器的调制频率特性实验
(Department of Electrical＆Automotive Engineering , Guangzhou University Sontian College , Guang-zhou 511370, China
Abstract :Introduces five OptiSystem simulation experiments , such as the fiber dispersion experi-ment , modulation frequency characteristics of the laser , erbium doped fiber amplifier , optical receiver experiment and WDM experiment , simulation model and model parameters settings of each experimen-tal item and a brief analysis of the simulation results are given．OptiSystem simulation can be repeated-ly observed in practice , save high experimental cost , and conducive to the students on the course of optical fiber communications to understand abstract theoretical knowledge , have achieved good results in the experimental teaching of optical fiber communication．
王秋光,等:OptiSystem仿真在光纤通信实验教学中的应用
光纤的群速度色散(GVD对高斯脉冲传播的影响。
仿真模型如图1所示。在仿真模型中:Bit rate =40Gb /s, Optical Fiber参数:length =2．812km ,Ｒefer-ence wavelength =1550nm , Beta 2=－20(ps 2/km
Key words :OptiSystem ; optical fiber communications ; simulation ; experimental teaching基金项目:广州大学松田学院院级特色专业建设项目。
光纤通信是一门理论性和实践性都很强的电子信息类专业课程,涉及光学、电磁场及通信等多方面理论基础知识和光纤光缆、光器件光端机、光纤通信系统设计及网络等实践应用问题。光纤通信实验一方面可以帮助学生直观形象地理解抽象繁冗的理论教学内容,另一方面可以提高学生的实际工作技能,为从事实践技术工作奠定必要的基础。光纤通信实验的内容通常有:光纤接续; OTDＲ测量光纤参数; LD (LED光谱特性测量;光纤接收发送系统实验等
ISSN1672－4305CN12－1352/N实验室科学LABOＲATOＲYSCIENCE第18卷第1期2015年2月Vol. 18No. 1Feb. 2015
OptiSystem仿真在光纤通信实验教学中的应用
王秋光,张亚林,胡彩云,赵莹琦
(广州大学松田学院电气与汽车工程系,广东广州511370
摘
文献标识码:A
doi :10．3969/j．issn．1672－4305．2015．01．008
Application of OptiSystem simulation in experiment
teaching of optical fiber communication
WANG Qiu－guang , ZHANG Ya－lin , HU Cai－yun , ZHAO Ying－qi