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1、.专业整理.论文题目：基于optisystem光发送机设计中铌酸 Mach-Zehnder调制器的啁啾分析 专 业：学 生： 签 名：指导教师： 签 名： 摘 要作为一个完整的光通讯系统，光发送机是它的一个重要组成部分，它的作用是将电信号转变为光信号，并有效地把光信号送入传输光纤。光发送机的核心是光源及其驱动电路。现在广泛应用的有两种半导体光源：发光二级管（LED）和激光二级管（LD）。在高速光纤通信系统中，Mach-Zehnder集成光波导电光调制器作为一种信号源的外调制器，它可以获得很窄的调制信号谱宽，降低光纤色散的影响。此外，Mach-Zehnder集成光波导电光调制器调制速率高，能很好
2、的满足光纤通信系统向更高速率发展的要求。这些特点令它成为当前大容量光纤传输网络和高速光电信息处理系统中的关键器件，并有着广阔的发展前景。本毕业设计主要完成的内容：基于optisystem的光纤通信系统中的光发送机设计，它的作用是将电信号转变为光信号，有效地把光信号送入传输光纤, 并详细讨论了影响啁啾参数的因素。导出了Mach-Zehnder结构外调制方式调制器的啁啾参数表达式,研究表明该结构调制器频率啁啾不为零,而且调制器的直流偏置漂移对啁啾的影响很小。【关键词】光纤通信，光发送机，Optisystem，啁啾分析【论文类型】论文topic: Based on optisystem optica
3、l transmitter design niobic acidAnalysis of Mach-Zehnder modulator chirpMajor: Name: Signature: Supervisor: Signature: ABSTRACTAs a complete optical communication system, optical transmitter is an important part of it, it is the role of the electrical signals into light signals, and effectively put
4、the light signal into the transmission fiber. The core of an optical transmitter is the source and driving circuit. Now widely used two kinds of semiconductor light source: light emitting two tubes (LED) and laser diode (LD) .In high-speed optical fiber communication system, Mach-Zehnder integrated
5、optical waveguide electro-optic modulator as a signal External modulator source, it can obtain the modulation signal is very narrow spectral width, reducing the effect of fiber dispersion. In addition,Mach-Zehnder integrated optical waveguide electro-optic modulator modulation rate is high, can be v
6、ery good to meet the fiber optical communication system High speed development requirements. These features make it become large capacity optical fiber transmission network and high speed optical telecommunication the key device, information processing system, and there are broad prospects for devel
7、opment.This paper mainly completed the design of optical transmitter in optical fiber communication systems, it is the role of the electrical signals into light signals, and effectively put the light signal into the optical fiber, the chirp parameter expression modulator Mach-Zehnder external modula
8、tion is deduced, studies show that the structure of the modulator frequency chirp is not zero, but the impact is very small DC bias on the chirp modulator. Factors affecting the chirp parameter are discussed in detail.【Keywords】Optical communication, Optical transmitter, Optisystem, Analysis of chir
9、p【Type of thesis】Thesis type 目录1 绪论11.1研究背景及意义11.2国内外研究状况21.3研究的主要内容21.4本章小结32光发送机32.1光发送机的结构32.2光发送机的作用42.3光发送机的调制方式52.3.1 直接调制方式52.3.2外调制方式62.4光发送机的主要技术指标62.4.1 平均发光功率Ps62.4.2 谱宽72.4.3光源器件的寿命72.5本章小结73铌酸锂的性质及应用83.1铌酸锂晶体的介绍83.2铌酸锂生长方法93.2.1双柑祸连续加料法93.2.2助熔剂法93.2.3气相输运平衡技术93.3铌酸锂的光学性质103.3.1紫外可见光谱10
10、3.3.2折射率103.4铌酸锂调制器103.5铌酸锂的研究价值113.6本章小结114.光发送机（Optical Transmitters）设计124.1 Optisyetem软件简介124.2光发送机设计134.2.1设计原理134.2.4数据分析224.3 本章小结235 总结和展望24参考文献26 1 绪论1.1研究背景及意义 随着现代电子技术的发展，通信技术正向着数字化、网络化、智能化和宽带化的方向发展。随着科学技术的进步，人们对通信的要求越来越高，各种技术会不断地应用于通信领域，各种新的通信业务将不断地被开发出来。到那时人们的生活将越来越离不开通信。在当代社会中，信息的交换日益频繁
11、，随着通信技术和计算机技术的发展及它们的密切结合，通信能克服对空间和时间的限制，大量的、远距离的信息传递和存取已成为可能。展望未来，通信技术正在向数字化、智能化、综合化、宽带化、个人化方向迅速发展，各种新的电信业务也应运而生，正沿着信息服务多种领域广泛延伸。光纤是光导纤维的简称。光纤通信就是以光波作为信息载体，而以光纤作为传输媒介的一种新型的通信方式。从原理上来看，光纤通信系统的基本组成要素为光纤、光源和光检测器。光纤除了按制造的工艺、材料的组成以及光学特性来进行分类外，在应用中，光纤常按照其用途进行分类，可以分为通信用光纤以及传感用光纤。传输介质光纤能分为通用与专用两种。功能器件光纤，指用于
12、可以完成光波的放大、整形、分频、倍频、调制以及光振荡等功能的光纤，经常以某种功能器件的形式出现。光纤的特点有：1)通信的容量大且传输的距离远。一根普通光纤的潜在带宽可以达到20 THz。如果采用这样的带宽，只需要一秒钟左右，就可以将人类从古至今的全部文字资料传送完毕。光纤的传输损耗极低，在波长为1.55m附近，石英光纤的损耗甚至可低于0.2 dB/km，比目前任何传输媒质的损耗都要低。2)信号的干扰小，保密性能很好。3）能够抗电磁干扰，传输的质量佳。电通信不能解决的各种电磁干扰问题，光纤通信可以解决。4）光纤的尺寸小、重量轻，便于铺设与运输。5）光纤的材料来源丰富，而且环境污染很小，利于节约有
13、色金属铜。6）没有辐射，不容易被窃听。因为光波在光纤传输过程中不会传输到光纤以外。7)光缆的适应性强，寿命长。8）光线的质地比较脆，机械强度差。9）光纤的切断与重新连接需要一些一定的工具、设备和技术。10）分路和耦合不灵活。11）光缆的弯曲半径不能过小，不能小于20 cm。12）传输中有供电困难的问题。光纤通信的原理是：在发送端，首先把传送的信息（如话音或视频信号）转换成电信号，然后将信号调制到激光器所发出的激光束上，让光的强度随电信号的幅度（或频率）的变化而变化，并且通过光纤而发送出去；在接收端，检测器检测并接收到光信号后，再将光信号变换成电信号，解调后恢复原始信息。光通信技术来解决上述问题
14、的发展，光纤通信，能传输很远的距离，抵抗各种干扰和较好的保密性等的传输容量解决方案，已成为现代通信的重要支柱之一。可以说，在通信领域的未来，光纤通信将起到举足轻重的作用。光纤通信的未来发展方向是用在所有的光传输信号，这是全光网络的时代，当人们对高速，大容量的需求信息会更满意。OptiSystem光通讯仿真软件的应用为设计者和工程师以及元器件商、系统供应商们提供了十分优秀的计算机辅助设计工具。它为使用者提供了一种迅速而低成本的设计工具，从而大大缩短新项目设计和开发时间。它的优良的参数扫描以及优化功能为用户分析、优化所设计的系统性能提供了十分方便和有效的工具。它的全局规划和分析功能、大范围数据采集
15、功能等等都可最终协助用户极大程度的减少开发耗时和投入风险。光纤通信系统中，调制器的啁啾参数是衡量调制器性能的重要参数之一，由于直接调制半导体激光器引起的频率啁啾会限制系统的传输带宽和传输距离，因此，在高速大容量光纤通信系统中，常常采用外调制方式来克服内调制方式引起的激光器频率啁啾。啁啾铌酸锂调制器还可以抵消或改善光纤色散对系统的限制，基于以上原因，非常有必要对外调制器的啁啾进行研究。总之，这是一门非常有必要，是生产生活中非常实用，能改善人们生活质量的新型学科。1.2国内外研究状况 光纤通信专业是我国在近几年才发展起来的一门多学科、专业交叉渗透的专业课，它涉及到了通信、电子电路等多门课程，具有涉及的内容广、基础理论深、知识更新比较快等特点，是目前高等学校的光电子技术、通信工程等相关专业的必修课程。多媒体教学软件是一种依据教学目标的设计，表现特定教学内容，反映一定的教学策略的计算机教学程序，它不仅可以用来存贮、传递和处理很多教学信息
