光发送机仿真

光发送机的仿真实验

㈠实验目的：

①学会使用仿真软件进行仿真模信号

②了解光发机的组成与仿真实验图的构建

③熟悉光发射机工作原理

㈡实验原理及结果：

光发送机是一个非常重要组成部分，它的作用是将电信号转化成光信号，并有效地将光信号传入光纤，其核心是光源和其驱动电路。现在广泛应用的有两种半导体光源：发光二极管（LED）、激光二极管（LD）。其中LED输出的是非相干光，频谱宽，入纤功率小，调制速率低：而LD是相干光则与之相反。前者适宜于短距离低速系统，后者适宜于长距离高速系统。

光发送机一般都是由光源、脉冲驱动电路、光调制器组成，图1如下：

（图1）

①构建一个外调制激光发射机：光源为频率193.1THZ的激光二极管，同时用仿真软件模拟所需数字信号序列，经过NRZ 脉冲发生器转化成所需电脉冲信号，让该信号通过调制器加载到光波上，成为载有“信息”的光信号。构建图2如下：

（图2）

②设计实例，对铌酸型Mach-Zehnder调制的啁啾分析，外调制器由于激光光源处于窄带稳频模式，消除降低系统啁啾量。典型的外调器是由铌酸锂（LiNo3）晶体构成。通过对其外加电压的分析调整而减少其啁啾量，设计图3如下：

（图3）

③在图3中，驱动电路1电压改变量▽V1和驱动电路2电压改变量▽V2相同，图4为MZ调制器参数设定窗口，MZ以正交模式工作，其参数调制如下图4：

（图4）

其中V1、V2分别为两个驱动电路的的电压，α为啁啾系数：α=（V1+V2）/（V1—V2）

图5为一系列信号脉冲输入时，在2、3口的电压V1=-V2=2.0V 时的波形，根据公式可得图6的结果：

（图5：输入口2的电压为2.0V,输入口3的电压为-2.0V 时的电压波形）

（图6：V1=V2=2.0V时，输出光信号波形及其啁啾量）

㈢实验小结：

①仿真实验得出仿真模拟图形，得出结果：当V1=-V2=2.0V 时，结果由图6可以看出，红色线为光发射器的啁啾量，得到其大小约为100HZ；相对于光源的频率，其啁啾量在实际情况中基本可以视为零。

②本次实验通过进行仿真，得出模拟实际情况的结果，虽然

只是仿真了一种调制器，但是结果还是理想的。