光发送机

光发射机模型设计与仿真

一、光发送机原理简介

1、光发送机的结构

光发送机是它的一个光通信系统中重要的组成部分，它的作用是将电端机送来的电信号转变为光信号，并送进光纤线路进行传输。光发送机的核心是光源及其驱动电路。一般光发送机由以下三个部分组成：

1)光源（Optical Source）：一般为LED和LD，此次用的为连续波激光器

2)脉冲驱动电路（Electrical Pulse Generator）：提供数字量或模拟量的电信号。

3）光调制器（Optical Modulator）：将电信号（数字或模拟量）“加载”到光波上。

2、设计光发送机的原理图

此次设计是利用光源为频率193.1Thz的激光二极管CW Laser，同时使用一个Pseudo-Random Bit Sequence Generator模拟所需的数字信号序列，利用用户自定义码发生器，经过一个NRZ非归零码脉冲发生器转换为所需要的电脉冲信号，再通过低通高斯滤波器，再使信号通过一个LiNb Mach-Zehnder调制器，通过电光效应加载到光波上，成为最后入纤所需的载有“信息”的光信号。

图1 光纤发送机原理图

图中存在4个观察仪，分别为两个示波器观察仪和一个光时域观察仪和一个光谱仪，用来观察输出的光信号的时域特点和光谱特点。

二、电路的仿真图与参数设计

1、示波器的显示与设计

由原理图的驱动电路1的电压改变量ΔV1和驱动电路2的电压改变量ΔV2是相同的。下图为MZ调制器的参数设定窗口。其中MZ调制器以正交模式工作，外置偏压位于调制器光学响应曲线的中点，使偏压强度为其峰值的一半。而消光系数设为200dB，以避免任何由于不对称Y型波导而导致的啁啾声。

图2 MZ调制器参数设计图

下面两个图为示波器的显示图，两个图的正负相反，是由于电增益的增益为负值，

图3 两个示波器的显示图

2、光时域观察仪图形

当调制器按照上述调制时，并且脉冲发生器的参数如下图时光时域观察仪的图形如下所示：

图4 调制器的参数设计

3、光谱仪的仿真图

图6 光谱仪的图像

由上图可以看出光谱仪中power 、power X 的图像是相同的，和power y 的不相同。