色散对光纤通信系统的影响与补偿

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×××××××××××

××××届毕业设计（论文）

色散对光纤通信系统的影响与补偿

设计（论文）题目：

——基于Optisystem运用

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日期：××××年××月

中文摘要

色散是光纤的一种重要的光学特性，它引起光脉冲的展宽，严重限制了光纤的传输容量。对于在长途干线上实际使用的单模光纤，起主要作用的是色度色散，在高速传输时偏振模色散也是不可忽视的因素。随着脉冲在光纤中传输，脉冲的宽度被展宽，劣化的程度随数据速率的平方增大，因而对色散补偿的研究是一项极有意义的课题。

色散是影响光纤通信质量的一个主要因素，啁啾光纤光栅色散补偿技术是一种实用的色散补偿方式，因而成为目前光纤通信领域的一个研究热点。本论文以光纤传输通信系统为研究对象，对系统的模型，仿真方法和系统的性能进行了深入的研究和探索，通过对仿真结果的研究验证系统的性能，得到最佳系统参数，采取了较佳的方案。

论文主要工作如下：

1）介绍、分析布拉格光纤光栅的基本原理及其相关基础知识；

2）分析研究色散对光纤的短程及远程传输信号的影响；

3）利用OptiSystem仿真软件对色散对光纤传输的影响进行适当的仿真分析。

4）利用OptiSystem仿真软件实现布拉格光纤光栅对光纤脉冲信号传输中色散的补偿作用。

关键词：光纤光栅，色散补偿，时延，带宽，补偿距离，光通信系统，OptiSystem，仿真

ABSTRACT IN CHINESE

Dispersion is an important optical properties of the fiber, which causes optical pulse broadening, and severely limits the transmission capacity of optical fiber. Play a major role for actual use on a long haul single-mode fiber, chromatic dispersion, polarization mode dispersion in high-speed transmission, can’t be ignored. Pulses in optical fibers, the pulse width broadening the extent of degradation increases with the square of the data rate, and thus the study of the dispersion compensation is a very significant issue.

So dispersion is an important factor that impact the optical communication. Chirped fiber grating is considered to be one of the most useful technology for high-bit-rate optical communication. Therefore, it has been a hot topic in recent years. The communication optical fiber transmission system, the system model, simulation method and system performance conducted in-depth study and exploration of the performance of the verification system through the simulation results, the optimal system parameters, adopted a more excellent program.

The research works in the dissertation are summarized as follows:

1) Introduction and analysis of the basic principles and basic knowledge of fiber Bragg gratings;

2) Analyze the impact of dispersion on the short-and long-range transmission signal of the fiber;

3) The use of appropriate simulation analysis the simulation OptiSystem software dispersive optical fiber transmission.

4) Fiber Bragg gratings for dispersion compensation in optical pulse signal transmission of OptiSystem simulation software.

Key words：Optical fiber grating, the dispersion compensation and time delay, bandwidth, compensation distance, optical communication system, OptiSystem, simulation

目录

中文摘要 (1)

ABSTRACT IN CHINESE (2)

第一章绪论 (4)

1.1 光纤通信的发展历程 (4)

1.2 光纤通信研究的目的和意义 (5)

1.3 光纤通信系统的概述 (6)

第二章光纤色散与布拉格光纤光栅的补偿 (8)

2.1 光色散与光时延 (8)

2.1.1 光的色散、相速、群速和时延 (8)

2.1.2 色散和时延 (10)

2.2 光纤光栅的色散 (11)

2.3 光纤光栅的色散特性及其应用 (13)

第三章 OptiSystem系统仿真设计 (16)

3.1 OptiSystem系统简介 (16)

3.2 OptiSystem系统运用及仿真 (18)

3.2.1 系统一：光纤通信光信号传输中时域与频域的变化 (18)

3.2.2 系统二：光纤光栅对光信号传输中的色散补偿分析 (21)

3.2.3 系统三：光纤光栅色散补偿系统改进及数据分析 (25)

结论 (27)

附录 (28)

参考文献 (29)

致谢........................................................ 错误!未定义书签。