OptiSystem仿真指导书01
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光纤通信系统的仿真分析optisystem光纤通信系统的仿真分析(Optisystem仿真附程序)编辑:admin 来源:毕业设计论文网浏览指数:1099 收藏本页:录入时间:2009-12-16 16:38:58摘要关键词光纤仿真optisystem 模型误码率信道simulation analysis of Optical fiber communication systemAbstractOptical fiber communication systems computer simulation is of such systems planning and design, feasibility study and development of new types of systems important means can be used to have been designed optical transmission systems in hardware prior to the performance evaluation and feasibility study, Can save a lot of time and funding, while in the analysis parameters can be changed at any time, for theoretical research. To establish a convenientand reliable optical fiber communication system simulation platform, the system depends on the physical characteristics of each module is derived and summarized, and establish a system of mathematical models of each module. Modeling the basic principle is not only describes the characteristics of the device, have a certain precision, and also take into account the complexity of calculating, a relatively fast pace of. At the same time, according to research purposes should also be different, adjust the model selected. In the optical fiber communication systems analysis, based on the use Optisystem simulation software, a high-speed large-capacity optical fiber systems simulation model, be a high-speed optical fiber communication system with the characteristics of the laser frequency modulation and bias current relationship, fiber The loss and dispersion, and other parameters of the simulation results. And the transmission rate of 10 Gb / s fiber-optic communication systemsdesign and simulation analysis.Key Words optical fiber simulation optisystem Model BER Channel光纤通信技术是一门多学科专业交叉渗透的综合技术。
实验一OptiSystem仿真组件库介绍Component library 组件库:根据optisystem7.0翻译一、default 系统默认值二、custom 自定义三、favorites 收藏夹四、recently used 最近使用过的一、default 系统默认值●Visualizer library 观察型组件库●Transmitters library 发送类器件库●WDM multiplexers library 波分多路复用器件库●Optical fibers library 光纤器件库●Amplifiers library 放大器组件库●Filters library 滤波器器件库●Passives library 无源器件库●Network library 网状器件库●Receivers library 接收端器件库●Signal processing library 信号处理器件库●Tools library 工具类器件库●Optiwave software tools 光波类软件库●Matlab library Matlab组件库●Cable access library 有线接收器件库●Free space optics 自由空间光●EDA cosimulation library 电子设计自动化仿真组件库(1)Visualizer library观察型组件库Optical 光学类Test sets:Optical filter analyzer 光学滤波式分析器(测试设备)Photonic all-parameter analyzer 光电子全参量分析器Differential mode delay analyzer 差模延迟分析器Optical spectrum analyzer 光谱仪Optical time domain visualizer 光时域观察仪Optical power meter 光功率计WDM analyzer 波分复用分析仪Dual port WDM analyzer 双端口波分复用分析仪Polarization analyzer 检偏振器Polarization meter 偏振仪表Spatial visualizer 空间立体观察器Encircled flux analyzer 环型通量分析仪Electrical 电学类Test sets:Electrical filter analyzer 电子类滤波器分析S parameter extractor S参量提取器Oscilloscops visualizer 示波器RF spectrum analyzer 射频频谱分析仪Eye diagram analyzer 眼图BER analyzer 误码率分析仪Electrical power meter visualizer 功率表Electrical constellation visualizer 万用表Electrical carrier analyzer 载波分析(2) Transmitters library 发送机组件Optical sources光源CW laser 连续波激光器Laser rate equations 速率方程Laser measured 激光测量LED 发光二极管White light source 白光Pump laser 激光泵浦Pump laser array 激光泵浦阵列CW laser array 连续激光阵列CW laser measured 连续波激光测量Directly modulated laser measured 调制激光直接测量CW laser array ES 连续波激光回声探测VCSEL laser 垂直端面发射激光器Controlled pump laser 可控泵浦激光Spatial CW laser 空间连续波激光器Spatial laser rate equations 空间激光速率方程组Spatial LED 空间发光二级管Spatial VCSEL 空间垂直端面发射激光器Spatiotemporal VCSEL 空域/时域垂直端面发射激光器Bit sequence generators 码元产生器Pseudo-random bit sequence generator 伪随机码发生器User defined bit sequence generator 用户自定义码发生器Pulse generators 脉冲发生器Electrical : RZ pulse generator 归零脉冲发生器NRZ pulse generator 非归零脉冲发生器Gaussian pulse generator 高斯脉冲发生器Hyperbolic-secant pulse generator 双曲正割脉冲发生器Sine generator 正弦波产生器Triangle pulse generator 三角脉冲产生器Saw-up pulse generator 上升锯齿波产生器Saw-down pulse generator 下降锯齿波产生器Impulse generator 脉冲产生器Raised cosine pulse generator 升余弦脉冲Sine pulse generator 正弦脉冲Measured pulse 测量脉冲Measured pulse sequence 测量脉冲组Bias generator 电流偏差产生器Duobinary pulse generator 二进制脉冲产生器Electrical jitter 电抖动Noise source 噪声源Predistortion 预失真、预矫正M-ary pulse generator M进制脉冲发生器M-ary raised cosine pulse generator M进制升余弦脉冲发生器Optical: Optical Gaussian pulse generator 高斯光脉冲产生器Optical sech pulse generator 双曲正割光脉冲产生器Optical impulse generator 光测量脉冲发生器Measured optical pulse 测量脉冲Measured optical pulse sequence 测量光脉冲组TRC measurement date TRC测量数据Spatial optical gaussian pulse generator 高斯空间光脉冲产生器Spatial optical impulse generator 空间光脉冲产生器Spatial optical sech pulse generator 双曲正割空间光脉冲产生器Optical modulators 光调制器Mach-zehnder modulator M-Z调制器Electroabsorption modulator 电吸收调制器Amplitude modulator 调幅Phase modulator 调相Frequency modulator 调频Dual drive Mach-zehnder modulator measured 双驱动M-Z调制器Electroabsorption modulator measured 电吸收调制器Single drive Mach-zehnder modulator measured 单驱动M-Z调制器Dual port dual drive Mach-zehnder modulator measured 双端口双驱动M-Z调制器LiNb Mach-zehnder modulator LiNb M-Z调制器Optical transmitters 光发送机WDM transmitter 波分复用光发送机Spatial optical transmitter 空间光发送机Optical transmitter 光发送机Multimode 多模Multimode generator 多模产生器Laguerre transverse mode generator 拉盖尔横模产生器Donut transverse mode generator 环行横模产生器Measured transverse mode generator 可调横模产生器(3) WDM multiplexers library WDM多路复用器Add and drop 分插复用WDM add 合复用器WDM drop 分复用器WDM add and drop 分插复用器Demultiplexers 解复用器WDM demux 1x2 1x2解复用器WDM demux 1x4 1x4解复用器WDM demux 1x8 1x8解复用器WDM demux WDM解复用器Ideal demux 理想解复用器WDM demux ES 额外区段波分复用器WDM interleaver demux 交错波分复用器Multiplexers 复用器WDM mux 2x1 2x1复用器WDM mux 4x1 4x1复用器WDM mux 8x1 8x1复用器WDM mux 复用器Ideal mux 理想复用器WDM mux ES 额外波段复用器Nx1 mux bidirectional Nx1双向复用器AWG 阵列波导光栅AWG NxN NxN阵列波导光栅AWG NxN bidirectional NxN双向阵列波导光栅(4) Optical fibers library 光纤组件Multimode:linear multimode fiber 线性多模光纤Measured-index multimode fiber 指数多模光纤Parabolic-index multimode fiber 抛物线形多模光纤Optical fiber 光纤Optical fiber CWDM 稀疏波分复用光纤Bidirectional optical fiber 双向光纤(5) Amplifiers library 放大器件OpticalEDFA: Erbium doped fiber 掺饵光纤EDFA 掺饵光纤放大器EDFA black box EDFA黑盒子Optical amplifier 光放大器EDFA measured 基于标准的掺饵放大器EDF dynamic 可移动掺饵光纤EDF dynamic analytical 动态分析Er-Yb codoped fiber 铒-镱混合掺杂光纤Yb doped fiber 掺镱光纤Yb doped fiber dynamic 可移动掺镱光纤Er-Yb codoped fiber dynamic 可动铒-镱混合掺杂光纤Ranam : Raman amplifier average power model 拉曼平均功率放大器Raman amplifier dynamic model 拉曼放大器动态模型SOA:Traveling wave SOA 行波半导体光放大器Wideband traveling wave SOA 宽频行波半导体光放大器Reflective SOA 反射式半导体光放大器Waveguide amplifier: Er Yb codoped waveguide 铒-镱混合掺杂波导ElectricalElectrical amplifier 电放大器Transimpedance amplifier 互阻抗放大器Limiting amplifier 限幅放大器AGC amplifier 自动增益控制放大器(6) Filters libraryOpticalFBG: Fiber bragg grating 光纤布拉格光栅Uniform fiber bragg grating 均匀布拉格光栅Ideal dispersion compensation FBG 理想色散补偿布拉格光栅Optical IIR filter 无限脉冲响应滤波器Measured optical filter 测量滤波器Rectangle optical filter 矩形滤波器Trapezoidal optical filter 梯形滤波器Gaussian optical filter 高斯滤波器Butterworth optical filter 巴特沃斯滤波器Bessel optical filter 贝塞尔滤波器Fabry perot optical filter F-P滤波器Acousto optical filter 声光滤波器Mach Zehnder interferometer 马赫曾德尔干涉仪Inverted optical IIR filter 反相光IIR滤波器Inverted rectangle optical filter 反相矩形滤波器Inverted trapezoidal optical filter 反相梯形滤波器Inverted Gaussian optical filter 反相高斯滤波器Inverted buttertworth optical filter 反相巴特沃斯滤波器Inverted Bessel optical filter 反相贝塞尔滤波器Gain flattening filter增益平坦滤波器Delay interferometer 延时干涉仪Periodic optical filter 周期性光滤波器Measured group delay optical filter 群延时测量光滤波器3 port filter bidirectional 3端口双向滤波器Reflective filter bidirectional 反射双向式滤波器Transmission filter bidirectional 透射双向式滤波器ElectricalIIR filterLow pass rectangle filter 低通矩形滤波器Low pass gaussian filter 低通高斯滤波器Low pass butterworth filter 低通巴特沃斯滤波器Low pass Bessel filter 低通贝塞尔滤波器Low pass chebyshev filter 低通切比雪夫滤波器Low pass RC filter 低通阻容滤波器Low pass raised cosine filter 低通升余弦滤波器Low pass cosine roll off filter 低通余弦滚降滤波器Low pass squared cosine roll off filter 低通余弦平方滚降滤波器Measured filter 标准滤波器Band pass rectangle filter 带通矩形滤波器Band pass Gaussian filter 带通高斯滤波器Band pass butterworth filter 带通巴特沃斯滤波器Band pass Bessel filter 带通贝塞尔滤波器Band pass chebyshev filter 带通切比雪夫滤波器Band pass RC filter 带通阻容滤波器Band pass raised cosine filter 带通升余弦滤波器Band pass cosine roll off filter 带通余弦滚降滤波器Band pass squared cosine roll off filter 带通余弦平方滚降滤波器S parameters measured filter S参量测量滤波器(7) Passives library 无源器件库OpticalAttenuators:Optical attenuator 光衰减器Attenuator bidirectional 双向衰减器Couplers:X coupler X型耦合器Pump coupler co-propagating 混合传播泵浦耦合器Pump coupler counter-propagating 相向传播泵浦耦合器Coupler bidirectional 双向耦合器Pump coupler bidirectional 双向泵浦耦合器Power combiners:Power combiner 2x1 2x1功率合成器Power combiner 4x1 4x1功率合成器Power combiner 8x1 8x1功率合成器Power combiner 功率合成器Polarization:Linear polarizer 线偏振片Circular polarizer 圆偏振片Polarization attenuator 偏振衰减器Polarization combiner 偏振合波器Polarization controller 偏振控制器Polarization rotator 偏振转子Polarization splitter 偏振光分路器PMD emulator 偏振模色散仿真器Polarization delay 偏振延迟Polarization phase shift 偏振相移Polarization waveplate 半波片Polarization combiner bidirectional 双向偏振合路器Isolators: Isolator 隔离器Ideal isolator 理想隔离器Isolator bidirectional 双向隔离器Circulators: Circulator 循环器Ideal circulator 理想循环器Circulator bidirectional 双向循环器Connectors: Connector 连接器Connector bidirectional 双向连接器Spatial connector 空间连接器Reflectors: Reflector bidirectional 双向反射器Taps: Tap bidirectional 双向Measured components: Measured component 测量组件Luna technologies OV A measurementMultimode: Spatial aperture 孔径(多模)Thin lens 薄透镜V ortex lens 漩涡透镜Phase shift 相移Time delay 延时ElectricalAttenuators: Electrical attenuator 衰减器Couplers: 90 degree hybrid coupler 90°混合耦合器180 degree hybrid coupler 180°混合耦合器DC blockers: DC block 隔直器Splitters: Splitters 1x2 1x2分离器Splitters 1xN 1x2分离器Combiners: Combiners 2x1 2x1组合器Combiners Nx1 Nx1组合器Measured components: 1 port S parameters 1端口参量2 port S parameters 2端口参量3 port S parameters 3端口参量4 port S parameters 4端口参量Electrical signal time delay 电信号延时Electrical phase shift 电信号相移(8) Network library 网状器件库Frequency conversion 变频Ideal frequency converter 理想变频Optical switches 光开关Optical swich 光开关Digital optical swich 数字光开关Optical Y swich Y型光开关Optical Y select Y型光选择开关Ideal switch 2x2 2x2理想开关Ideal Y switch 理想Y型开关Ideal Y select 理想Y型选择开关Ideal Y switch 1x4 理想1x4Y开关Ideal Y select 4x1 理想4x1Y选择Ideal Y switch 1x8 理想1x8Y选择Ideal Y select 8x1 理想8x1Y选择Ideal Y select Nx1 理想Nx1Y选择Ideal Y switch 1xN 理想1xNY开关Dynamic Y select Nx1 measured 动态Y选择Nx1 Dynamic Y switch 1xN measured 动态Y开关1xNDynamic Y switch 1xN 动态Y开关1xN Dynamic Y select Nx1 动态Y选择Nx1 Dynamic space switch matrix NxM measured NxM动态空间矩阵测量开关Dynamic space switch matrix NxM NxM动态空间矩阵开关2x2 switch bidirectional 双向2x2开关(9) Receivers library 接收端器件库Regenerators 热交流器Clock recovery 时钟恢复Ideal frequency demodulator 理想频率解调Ideal phase demodulator 理想相位解调Data recovery 数据恢复3R regenerator 3R再生器Electronic equalizer 电子均衡器MLSE equalizer 最大似然估计值均衡器Integrate and dump 积分陡落Photodetectors 光电探测器Photodetector PIN PIN光电探测器Photodetector APD APD光电探测器Spatial PIN photodetector 空间PIN光电探测器Spatial APD photodetector 空间APD光电探测器Optical receivers 光接收机Spatial optical receiver 空间光接收机Optical receiver 光接收机Multimode 多模Mode combiner 模式合路器Mode selector 模式选择器( 10) Signal processing library 信号处理组件库Arithmetic 算法Optical: Optical gain 光增益Optical adder 加法器Optical subtractor 减法器Optical bias 光偏置Optical multiplier 乘法器Optical hard limiter 硬限幅器Electrical: Electrical gain 电增益Electrical adder 加法器Electrical substractor 减法器Electrical multiplier 乘法器Electrical bias 偏置Electrical norm 模方Electrical differentiator 微分Electrical integrator 积分Electrical rescale 缩放Electrical reciprocal 倒数Electrical abs 绝对值Electrical sgn 符号函数ToolsOptical: Merge optical signal bands 合并信号带Convert to parameterized 参数化Convert to noise binsConvert to optical individual samples 转到小样本Convert from optical individual samples 从小样本转化Optical downsampler 降低取样频率取样器Signal type selector 信号类型选择器Channel attacher 频道连接Convert to sampled signals 抽样信号转化Logic 逻辑运算Electrical: Electrical NOT 非Electrical AND 与Electrical OR 或Electrical XOR 异或Electrical NAND 与非Electrical NOR 或非Electrical XNOR 同或Binary: Binary NOT 二进制非Binary AND 二进制与Binary OR 二进制或Binary XOR二进制异或Binary NAND二进制与非Binary NOR 二进制或非Binary XNOR二进制同或Delay 延时Duobinary precoder 双二进制预编码器4-DPSK precoder 四进制DPSK预编码器(11) Tools library 工具库Fork 1x2 1x2分路器Loop control 循环控制Ground 接地Buffer selector 缓冲选择Fork 1xN 1xN分路器Binary null 无效二进制Optical null 无效光Electrical null 无效电Binary delay 二进制延时Optical delay 光延时Electrical delay 电延Optical ring controller 光环型控制器Duplicator 复制器Save to file 保存到文件夹Load from file 从文件夹打开Switch 开关Select 选择Limiter 限幅器Intializer 初始化Electrical ring controller 电环形控制器Command line application 命令行应用Swap horiz 水平交换(12) Optiwave software tools 光软件工具OptiAmplifier 光放大器OptiGrating 光栅WDM phasar demux 1xN 1xN WDM移相解复用器WDM phase mux Nx1 1xN WDM移相复用器OptiBPM component NxM NxM 光束传播组件库Save transverse mode 保存横模(13) MATLAB library Matlab组件库ElectricalMATLAB filter 滤波器OpticalMATLAB optical filter 光滤波器MATLAB component 组件(14) Cable access library 有线接收组件库Carrier generators 载波发生器Carrier generator 载波发生器Carrier generator measured 测量用载波发生器Transmitters 发送机Modulators:Electrical amplitude modulator 调幅Electrical frequency modulator 调频Electrical phase modulator 调相Electrical PAM modulator 脉冲幅度调制Electrical QAM modulator 正交幅度调Electrical PSK modulator PSK调制Electrical DPSK modulator DPSK调制lectrical FSK modulator FSK调制Electrical CPFSK modulator 连续相位频移键控调制Electrical OQPSK modulator 偏移四相相移键控Electrical MSK modulator 最小频移键控调制Quadrature modulator 正交调制Pulse generators:PAM pulse generator PAM脉冲调制QAM pulse generator QAM脉冲调制PSK pulse generator PSK脉冲调制DPSK pulse generator DPSK脉冲调制OQPSK pulse generator OQPSK脉冲调制MSK pulse generator MSK脉冲产生器Sequence generators:PAM sequence generators PAM码产生器QAM sequence generators QAM码产生器PSK sequence generators PSK码产生器DPSK sequence generators DPSK码产生器Receivers 接收器件Demodulators:Electrical amplitude demodulator 幅度解调Electrical phase demodulator 相位解调Electrical frequency demodulator 频率解调Quadrature demodulator 正交解调Decoders:PAM sequence decoder PAM译码器QAM sequence decoder QAM译码器PSK sequence decoder PSK码译码器DPSK sequence decoder DPSK译码器Detectors: M-ary threshold detectors M进制阈值检测器(15) Free space optics 空间光FSO channel 自由空间光通信OWC channel 单向通道(16) EDA cosimulation library 电子设计自动化仿真组件库Load ADS file从文件夹打开ADS Save ADS file 保存ADS到文件夹Load spice CSDF file 打开CSDF Save spice stimulus file 保存少许激励到文件夹Triggered load spice CSDF file 触发Triggered save spice stimulus file 触发。
基于optisystem光学传感器阵列的仿真设计的国外文献IntroductionOptical sensors are widely used in various fields, such as environmental monitoring, medical diagnosis, and industrial applications. Optical sensor arrays, which consist of multiple sensor elements, offer significant advantages in terms of sensitivity, selectivity, and multiplexing capabilities. However, designing and optimizing optical sensor arrays can be a challenging task due to the complex interactions between light and the sensor elements.Simulation tools provide an effective way to study the performance of optical sensor arrays without the need for expensive and time-consuming experimental setups. OptiSystem, a comprehensive software package for designing and simulating optical communication systems, offers a powerful platform for simulating optical sensor arrays. In this review, we provide an overview of the simulation design of optical sensor arrays based on OptiSystem, including the key features of the software, the simulation techniques used, and the applications of optical sensor arrays in different fields.Overview of OptiSystemOptiSystem is a versatile software package developed by Optiwave Systems Inc. It provides a range of tools for designing and simulating optical communication systems, including optical sensors. The software enables users to create complex optical systems by combining optical components such as sources, detectors, fibers, and splitters, and simulate the performance of these systems under different conditions.Key features of OptiSystem include a user-friendly graphical interface, a wide range of built-in optical components, advanced simulation algorithms, and comprehensive data analysis tools. The software also supports a variety of measurement and analysis techniques, such as power spectral density analysis, eye diagram analysis, and bit error rate analysis.Simulation techniques for optical sensor arraysSimulation design of optical sensor arrays based on OptiSystem typically involves the following steps:1. System modeling: The first step in designing an optical sensor array is to model the system architecture using OptiSystem's graphical interface. This involves selecting the appropriate optical components, arranging them in the desired configuration, and setting the operating parameters of the system.2. Light propagation simulation: Once the system architecture is defined, the next step is to simulate the propagation of light through the optical sensor array. OptiSystem uses ray tracing and beam propagation techniques to calculate the transmission and reflection of light at each sensor element, taking into account factors such as refractive index, absorption, and scattering.3. Sensor response simulation: After simulating the light propagation, the next step is to model the response of the sensor elements to the incident light. OptiSystem provides a range of models for different types of sensors, such as photodiodes, photoconductors, and photomultipliers, allowing users to accurately predict the output signal of each sensor element.4. Signal processing and analysis: Finally, the simulated output signals from the sensor elements can be processed and analyzed using OptiSystem's data analysis tools. This allows users to extract useful information from the sensor array, such as the intensity of the incident light, the wavelength of the light, and the spatial distribution of the light.Applications of optical sensor arraysOptical sensor arrays have a wide range of applications in various fields, including:1. Environmental monitoring: Optical sensor arrays can be used to detect pollutants in air and water, monitor the quality of soils, and track environmental changes over time. For example, optical sensor arrays have been used to detect heavy metals in water, monitor greenhouse gases in the atmosphere, and measure the concentration of nutrients in soils.2. Medical diagnosis: Optical sensor arrays can be used for non-invasive medical diagnostics, such as monitoring blood glucose levels, detecting cancer cells, and imaging internal organs. For example, optical sensor arrays have been used to analyze blood samples for diseases, monitor the oxygen saturation in tissues, and image the retinal blood vessels in the eye.3. Industrial applications: Optical sensor arrays can be used for quality control, process monitoring, and product inspection in industrial settings. For example, optical sensor arrays have been used to inspect the surface roughness of machined parts, monitor the temperature of manufacturing processes, and detect defects in semiconductor wafers. ConclusionOptical sensor arrays offer significant advantages in terms of sensitivity, selectivity, and multiplexing capabilities, making them an attractive technology for a wide range of applications. Simulation tools such as OptiSystem provide a powerful platform for designing and optimizing optical sensor arrays, allowing users to study the performance of these systems in a virtual environment before implementing them in real-world applications.In this review, we have provided an overview of the simulation design of optical sensor arrays based on OptiSystem, including the key features of the software, the simulation techniques used, and the applications of optical sensor arrays in different fields. By leveraging the capabilities of OptiSystem, researchers and engineers can develop innovative optical sensor arrays that address pressing challenges in environmental monitoring, medical diagnosis, and industrial applications.。
---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------OptiSystem仿真指导书01OptiSystem 7 入门讲义(中文)此讲义仅适用于 OptiSystem 光通信仿真软件的初学者。
第一课软件操作入门(Getting started)(上)Optisystem 光通信仿真软件简识OptiSystem (光通信系统设计软件),什么是 Optisystem?光通讯系统正在变得日益复杂。
这些系统通常包含多个信号通道、不同的拓扑结构、非线性器件和非高斯噪声源,对们的设计和分析是相当的复杂和需要高强度劳动的。
先进的软件工具使得这些系统的设计和分析变得迅速而有效。
OptiSystem 是一款创新的光通讯系统模拟软件包,它集设计、测试和优化各种类型宽带光网络物理层的虚拟光连接等功能于一身,从长距离通讯系统到 LANS 和 MANS 都适用。
一个基于实际光纤通讯系统模型的系统级模拟器,OptiSystem 具有强大的模拟环境和真实的器件和系统的分级定义。
它的性能可以通过附加的用户器件库和完整的界面进行扩展,而成为一系列广泛使用的工具。
全面的图形用户界面控制光子器件设计、器件模型和演示。
巨大的有源和无源器件的库包括实际的、波长相关的参数。
参数的扫描和优化允许用户研究特定的器件技术参数对系统1 / 2性能的影响。
因为是为了符合系统设计者、光通讯工程师、研究人员和学术界的要求而设计的, OptiSystem 满足了急速发展的光子市场对一个强有力而易于使用的光系统设计工具的需求。
优点投资风险大幅度降低,快速投入市场快速、低成本的原型设计系统性能的全面认识辅助设计容差参数的参数灵敏性评估面向用户的直观的设计选项和脚本直接存取大规模的系统特征数据自动的参数扫描和优化应用 OptiSystem 允许对物理层任何类型的虚拟光连接和宽带光网络的分析,从远距离通讯到MANS 和 LANS 都适用。
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优点·投资风险大幅度降低,快速投入市场·快速、低成本的原型设计·系统性能的全面认识·辅助设计容差参数的参数灵敏性评估·面向用户的直观的设计选项和脚本·直接存取大规模的系统特征数据·自动的参数扫描和优化应用OptiSystem允许对物理层任何类型的虚拟光连接和宽带光网络的分析,从远距离通讯到MANS和LANS都适用。
它的广泛应用包括: 物理层的器件级到系统级的光通讯系统设计·CATV或者TDM⁄WDM网络设计·SONET⁄SDH的环形设计,Radio over Fiber系统,自由空间光通信系统(FSO)·传输器、信道、放大器和接收器的设计·色散图设计·不同接受模式下误码率(BER)和系统代价(penalty)的评估·放大的系统BER和连接预算计算主要特点.1.器件库为了完全发挥效率,器件模块应该再现真实器件的实际的性能,确定由于选择精度和效率引起的影响。
optisystemLessons one(Transmitter---External modulated laser)1.建立一个新工程。
(File>New)2.将光学器件从数据库里拖入主窗口进行布局.3.光标移至有锁链图标出现时,进行连线。
(如图一所示)图一4.设置连续波激光器属性。
(1)点击frequency>mode, 出现下拉菜单,选中script。
(2)在value中输入数据并作评估。
(3)点击单位,选择“THZ”,点击OK 回主窗口。
(如图二所示)图二5.设置频谱分析仪属性选中图表点击右键(如图三),选中“component properties”,出现频谱分析仪的属性框(图四)。
保存设置点击OK返回主窗口。
图三图四6.运算在File中选中Calculate进行运算。
运算界面如下。
运算后分别从示波器,频谱分析仪,光学时域观察仪器里观察。
(如图五、六、七)图五图六图七Lesson two(Subsystems—Hierarchical simulation)1.建立一个新工程(File>New)2.将所需光学器件从数据库里拖入主窗口进行布局。
3.选中器件并点击右键选择create subsystem建立子系统(如图一)。
子系统内部示意图如图二。
图一图二4.建立子系统输出节点并连线选中子系统,从布局工具里选择“Draw-Output Port Tool”,在子系统中选择适当位置点击鼠标,一个输出接点就做好了。
(工具栏如图)。
从数据库里取出所需接口,按图二连接子系统。
5.设置节点属性双击节点便打开属性窗口如图三所示,并按所需设置节点属性。
图三6.设置子系统属性双击子系统,如图四所示设置,并修改子系统名称如图五。
图四图五7.给子系统增加参数点击进入子系统属性,点击增加参数的按钮“Add Param”并输入相应信息,点击增加按钮“Add”,完成参数的添加。
8访查马赫-曾德干涉仪参量点击进入马赫-曾德干涉仪的属性设置,按要求填入数据,并选中强度和频率两个参量。
OptiSystem 7入门讲义(中文)此讲义仅适用于OptiSystem光通信仿真软件的初学者。
第一课软件操作入门(Getting started)(上)Optisystem 光通信仿真软件简识OptiSystem (光通信系统设计软件),什么是Optisystem?光通讯系统正在变得日益复杂。
这些系统通常包含多个信号通道、不同的拓扑结构、非线性器件和非高斯噪声源,对们的设计和分析是相当的复杂和需要高强度劳动的。
先进的软件工具使得这些系统的设计和分析变得迅速而有效。
OptiSystem是一款创新的光通讯系统模拟软件包,它集设计、测试和优化各种类型宽带光网络物理层的虚拟光连接等功能于一身,从长距离通讯系统到LANS和MANS都适用。
一个基于实际光纤通讯系统模型的系统级模拟器,OptiSystem 具有强大的模拟环境和真实的器件和系统的分级定义。
它的性能可以通过附加的用户器件库和完整的界面进行扩展,而成为一系列广泛使用的工具。
全面的图形用户界面控制光子器件设计、器件模型和演示。
巨大的有源和无源器件的库包括实际的、波长相关的参数。
参数的扫描和优化允许用户研究特定的器件技术参数对系统性能的影响。
因为是为了符合系统设计者、光通讯工程师、研究人员和学术界的要求而设计的,OptiSystem 满足了急速发展的光子市场对一个强有力而易于使用的光系统设计工具的需求。
优点·投资风险大幅度降低,快速投入市场·快速、低成本的原型设计·系统性能的全面认识·辅助设计容差参数的参数灵敏性评估·面向用户的直观的设计选项和脚本·直接存取大规模的系统特征数据·自动的参数扫描和优化应用OptiSystem允许对物理层任何类型的虚拟光连接和宽带光网络的分析,从远距离通讯到MANS和LANS都适用。
它的广泛应用包括: 物理层的器件级到系统级的光通讯系统设计·CATV或者TDM⁄WDM网络设计·SONET⁄SDH的环形设计,Radio over Fiber系统,自由空间光通信系统(FSO)·传输器、信道、放大器和接收器的设计·色散图设计·不同接受模式下误码率(BER)和系统代价(penalty)的评估·放大的系统BER和连接预算计算主要特点.1.器件库为了完全发挥效率,器件模块应该再现真实器件的实际的性能,确定由于选择精度和效率引起的影响。
OptiSystem器件库中包括了超过200种的模型,为了给出那些与实际应用相比较的结果,这些模块都已被仔细的测试过了。
2.器件测量OptiSystem能让用户进入那些可以从实际的器件中测量的参数。
3.与Optiwave软件工具的集成在子系统级和器件级上,OptiSystem 允许用户将其它Optiwave软件工具集成使用:OptiAmplifier,OptiBPM,OptiGrating 和O ptiFiber。
4.混合信号表示在器件库中,对于光信号和电信号,OptiSystem 处理混合信号格式。
OptiSystem 将根据模拟所需的精度和效率来选择合适的算法来计算。
5.质量和性能的算法为了预测系统性能,OptiSystem 将采用分析法,或者对于受中间信号串扰和噪声所限制的系统采用半分析技术,分别计算出诸如BER和Q因子等参数。
6.高级的可视化工具高级的可视化工具可以生成OSA频谱、示波器和眼图(E YE Diagram)。
信号功率、增益、噪声系数以及OSNR也包含在WDM分析工具中。
7.数据监视器在模拟完成后,用户可以选择器件的端口的数据来存储,并且显示在监视器上。
这就使用户可以在模拟完成后直接处理,而不必重新计算。
在同一个端口,用户可以在显示器上打开任意数目的观察仪。
8.用子系统分级模拟为了使模拟工具灵活和有效,那么在系统级、子系统级和器件级等不同层次上,提供模型就是必需的。
OptiSystem 的特点是器件和系统的真正分级定义,是用户在器件级的集成和光纤光学方面可以使用特殊的软件工具,并且使模拟可以达到制定的精度要求。
9.自定义器件用户可以基于子系统和自定义库,或者利用诸如Matlab之类的第三方软件工具来联合模拟,来创建新的器件。
10.脚本语言用户可以输入代数表达式和设置在器件和子系统都可以使用的符号参数。
11.状态技术计算数据流计算调度程序根据选择的数据流模式,通过确定器件模块的执行等级来控制模拟过程。
处理传输层模拟的主数据流模型是器件迭代数据流(CIDF)。
CIDF 域使用运行调度法、支持条件、数据相关迭代和真循环。
12.复合方案图用户可以使用相同的方案文件创建多个设计,每个方案文件允许用户快速而有效的创建和修改自己的设计。
每个方案文件包含多个设计版本。
这些设计版本的计算和修改是相互独立的,但是不同的设计版本的计算结果可以合并起来。
这就允许用户可以比较这些设计。
13.并行计算如果能够对两个器件同时进行计算,那么它们也能在不同的线程中更有效的被调度。
根据可利用的计算资源,用户可以控制线程的数目,加速计算的过程。
14.图形和结果管理器直观的图形管理使用户可以用图形表示出几乎全部的设计中设置的参数。
生成的图形组成大小可调、可以移动的图形窗口,这些窗口可以形成一个可以保存和重新使用的结果图。
15.参数扫描和优化使用参数的迭代变化,模拟可以反复进行。
OptiSystem 也能优化任何参数,使任何结果最大或者最小,或者搜寻目标结果。
用户可以多参数扫描和复合优化。
16.发射器发射器件库包括了所有与光信号产生和编码相关的器件,例如半导体激光器、调制器、编码器和比特序列发生器等。
半导体激光器由于它在发射器中的重要角色而成为了最重要的发射器部件。
使用OptiSystem,用户可以输入测量过的数据来评估速率方程所需的那些参数。
当使用外调制的CW激光器时,对于啁啾和衰减来说,MQW 马赫-曾德尔调制器和电吸收调制器的模型是基于测量的,并且能使用户优化偏置和调制电压,从而得到接收器灵敏度的最小退化。
对于随即数字发生器,编码器和比特序列产生器允许用户在不同的调制模式和算法之间进行选择。
17.光纤光纤是主要的传输通道。
对于任意的WDM信号,OptiSystem 采用一种非线性色散传播的单模光纤模型,用以说明信号的振幅和相位受影响的现象和效果。
在很大的条件范围内,这个模型都可以真实的预测波形的失真、眼图的退化和信号的其它要素。
18.光放大器EDFA和拉曼放大器已经成为光纤网络所需的器件,从WDM网络转发器到CATV接线放大器,都有着广泛的应用。
OptiSystem 能使用户选择不同的模型,例如自定义增益和噪声系数的理想放大器,或者是基于测量或者速率方程静态或者动态的解的黑匣子模型。
通过利用半导体激光器的多功能特性,可以完成放大和波长转换。
19.接收器用户可以依据光探测器输入端的混合信号来选择不同的模型。
如果噪声用概率密度函数(PSD)来描述,PIN 或者APD将采用基于高斯近似的准分析模型来计算噪声的作用。
如果噪声是与信号混合在一起,那么使用适当的PFD来描述光电子统计时,这个模型可以增加数字化噪声。
电滤波器件的内部库包括实际的、频率相关的参数。
在这个库中,用户可以考虑不同滤波器形式来设计接收器。
20.网络器件复用器⁄解复用器·上路⁄下路·阵列波导光栅·静态和动态开关·循环⁄环形元件·交叉连接·波长转换。
21.无源器件滤波器·调制器·耦合器·分波器·合波器·环形器·隔离器·偏振器件·光纤光栅。
22.观察仪客户可以在任何器件使用观察仪来打开端口数据监视器,并且存取结果。
数据监视器可以保存处理过的信号信息,而没有必要预先确定观察仪的类型。
因此,一个OSA或WDM分析仪可以加在相同的监视器上,一旦一个计算完成,就不需要再次运算。
库中可以利用的观察仪包括:光⁄射频频谱分析仪·示波器⁄光时域分析仪·眼图分析仪·误码率分析仪·WDM分析仪·功率计光学方案图编辑器这个界面可以让用户快速而有效的创建和修改自己的设计。
每个OptiSystem方案文件可以包含足够多的设计版本。
这些设计版本可以相互独立的被计算和修改,但是来自于不同版本的计算结果可以合并起来进行比较。
图形演示·OSA频谱、示波器和眼图·探针和可视化工具列出信号功率、增益、噪声系数和OSNR ·眼图中超过70次的测量·图形生成工具可以对任何参数扫描的任意结果进行比较·直观的图形管理器使用户可以画出设计中使用的几乎所用的参数的曲线·生成的图形组尺寸可变、视角可变换,并将这些视图转变成可以保存和重新使用的结果方案图·将复合图合并成3D图OptiSystem的改进这个软件的新特性更好的满足光系统和器件设计者的需要,并且反映了Optiwave于客户之间紧密的联系。
23.器件库在光源、调制器、放大器、接收器、滤波器、色散补偿、脉冲发生器、信号处理、工具以及光网络库中,加入了超过50种新单色器件。
24.信号库数字化传播噪声从电信号中分离出来了。
库中所有的电子器件都支持这个功能。
25.功率预算计算在计算后,为每个器件端口的每个信号预测信号功率、噪声和OSNR。
与通道和通道跟踪相结合,功率预算计算允许用户在系统设计过程中分配系统余量。
26.库管理器启动和禁用系统库来改善系统存储器的使用。
器件搜索功能为用户提供了一个节省时间的工具,来找到特定的器件。
将器件载入和保存为文件,使用户可以使用自定义的工具。
用密码来保护器件以增加安全性。
27.用户界面项目窗口中的同步符使得项目方案图窗口中保持连贯性。
拖动的功能可以更容易和快速的建立连接和在图形窗口中加入图形。
28.图形窗口提供从简单的单个扫描迭代曲线到三维数据的3D图形的一系列图表。
29.方案图演示当光标放置在输出端口上时,在方案图上将会持续(这个选项可以启动或者禁用)或者作为工具提示,演示这个端口的信号值。
30.通道很容易定义通过几个器件的通道。
每个通道都有不同的颜色,这使得在方案图中相交的通道很清楚地被区分开。
31.通道跟踪跟踪一个通道地信号值,演示信号值变化的图。
32.参数定义、浏览和绘出多维参数的扫描图。
33.报告生成器以HTML或者RTF的格式生成完全的用户定制的报告。
这个报告包括详细的OptiSystem方案文件的信息。
34.软件开发工具包使用VC++语言,按照器件库中的范例可以创建用户自己的器件库,用VC++语言进行添加和嵌入。