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目前廣泛使用的光檢測器是半導體光電二極管，主要有PIN管和雪崩光電二極管，后者又稱APD管。2) 放大器包括前置放大器和主放大器，前者與光電檢測器緊相連，故稱前置放大器。在一般的光纖通訊系統中，經光電檢測器輸出的光電流是十分微弱的，為了保證通信質量，顯然，必須將這種微弱的電信號通過放大器進行放大。在OptiSystem提供的Photodiode元件中已內置了前置放大器。

從本設計案例中，我們可以利用OptiSystem提供的元件和分析功能設計并得到關于LiNbO3 Mach-Zehnder調制器中的啁啾量大小隨兩路輸入電壓的變化關系，從而可在實際設計時針對一些參數進行設定和分析，以得到最佳的效果。最后, 有optisystem仿真相關需求,歡迎通過公眾號聯系我們.公眾號:320科技工作室

實驗原理OptiSystem是一款創新的光通訊系統模擬軟件包，它集設計、測試和優化各種類型寬帶光網絡物理層的虛擬光連接等功能于一身，從長距離通訊系統到LANS和MANS都使用。一個基于實際光纖通訊系統模型的系統級模擬器，OptiSystem具有強大的模擬環境和真實的器件和系統的分級定義。它的性能可以通過附加的用戶器件庫和完整的界面進行擴展，而成為一系列廣泛使用的工具。

圖2.LED光源參數設置 對于LOS傳輸系統，我們使用LOS信道組件，它基于朗伯源模型對視距內的光無線信號傳輸到接收機進行建模。設置發射機和接收機距離，發射角度和接收角度等參數，如圖3所示。 圖3.LOS信道組件設置 運行后，得到如圖4所示的眼圖。

圖2.接收端（Bob）部分系統布局 接收端同樣采用" Select "組件模擬隨機選擇線性基（水平/垂直）或對角基（左/右）的測量過程。在本案例中，我們基于"攔截-重發"攻擊策略和"中間人"攻擊進行概括性建模。在我們的實驗場景中，Eve被設定為Alice和Bob之間的連接樞紐。她可以采取多種手段獲取密鑰，或者直接阻斷通信傳輸。

1、設計需求本案例是基于啁啾光纖光柵實現對光纖通信系統的色散補償，構建了后置色散補償系統、前置色散補償系統和混合色散補償系統。基于OptiSystem仿真軟件實現了三種不同結構的基于啁啾光纖光柵色散補償的光纖通信系統，通過眼圖評估系統通信性能。

DPSK脈沖發生器 為了演示全局和DPSK參數如何影響仿真結果，我們可以運行該仿真并分析觀察儀的結果。 運行仿真 要運行模擬，請執行以下步驟。 查看模擬結果 運行計算后，我們可以分析觀察儀的結果。 要顯示觀察儀的結果，請執行以下操作。 您應該看到星座圖分別顯示了X軸和Y軸上的同相和正交相位。 圖4給出了仿真結果。

光纖損耗特性的研究；在optisystem系統上構建仿真模型并驗證其是否滿足性能目標。計算損耗受限系統的中繼距離，2. 采用標準單模光纖和直接調制的色散受限光纖傳輸系統, 計算中繼距離。在optisystem系統上構建仿真模型并驗證其是否滿足性能目標。

圖2.接收端（Bob）部分系統布局 接收端同樣采用" Select "組件模擬隨機選擇線性基（水平/垂直）或對角基（左/右）的測量過程。 在本案例中，我們基于"攔截-重發"攻擊策略和"中間人"攻擊進行概括性建模。在我們的實驗場景中，Eve被設定為Alice和Bob之間的連接樞紐。她可以采取多種手段獲取密鑰，或者直接阻斷通信傳輸。

DPSK Sequence Generator組件參數組件和觀察儀應根據圖3進行連接。該布局相當于DPSK脈沖發生器。請參閱OptiSystem項目文件：“DPSK Step 1 – Pulse Generator.osd” 圖3. DPSK脈沖發生器為了演示全局和DPSK參數如何影響仿真結果，我們可以運行該仿真并分析觀察儀的結果。

或者，可以從采樣信號統計中計算信道的Q因子，并用于估計系統BER（OptiSystem支持兩種計算方法）。</p><p>&nbsp;</p><p>光電探測器在定義基本通信系統的最終靈敏度方面起著重要作用，因為它以散粒（基于量子）和熱噪聲的形式提供統計擾動。

如果在發射器和接收機之間添加一個信道，信號可能會有附加的失真和噪聲。 圖13. 同相和正交相位多進制解調信號 下一步是比較發射機和接收機的二進制信號。 如果系統參數正確，則應該具有與圖7中相同的結果。圖12所示的布局是一個完整的8 DPSK發射器和接收器項目。 您可以使用該項目作為其他類型調制的起點，如QAM和OQPSK。

光纖損耗特性的研究；在optisystem系統上構建仿真模型并驗證其是否滿足性能目標。計算損耗受限系統的中繼距離，2. 采用標準單模光纖和直接調制的色散受限光纖傳輸系統, 計算中繼距離。在optisystem系統上構建仿真模型并驗證其是否滿足性能目標。

Φ-OTDR是一種基于相位變化的光時域反射技術，主要利用光脈沖在光纖中傳播時,由于瑞利散射，部分散射光將耦合到光纖纖芯中并以相反的方向傳播, 然后通過干涉儀觀測散射光與發射光的相位差異，從而分析光纖狀態和位置。由于其高靈敏度和分布式感知的特性，Φ-OTDR主要作為一種分布式光纖聲學/振動傳感器使用。 本案例利用OptiSystem仿真Φ-OTDR。

光鏈路是10km的單模光纖。接收機包括兩個光譜濾波器和兩個光電探測器，通過低通濾波器和誤碼率分析儀執行解碼。在本實驗中，用戶1和用戶2為ON，用戶3為OFF。接下來的兩個圖展示了用戶1和用戶2的編碼數據的頻譜。 圖8.用戶1和用戶2的編碼數據譜以下是用戶1和用戶2的眼圖。

光鏈路是10km的單模光纖。接收機包括兩個光譜濾波器和兩個光電探測器，通過低通濾波器和誤碼率分析儀執行解碼。在本實驗中，用戶1和用戶2為ON，用戶3為OFF。接下來的兩個圖展示了用戶1和用戶2的編碼數據的頻譜。 圖8.用戶1和用戶2的編碼數據譜以下是用戶1和用戶2的眼圖。

或者，可以從采樣信號統計中計算信道的Q因子，并用于估計系統BER（OptiSystem支持兩種計算方法）。 光電探測器在定義基本通信系統的最終靈敏度方面起著重要作用，因為它以散粒（基于量子）和熱噪聲的形式提供統計擾動。它還引入了暗電流（可以看作是直流噪聲），并且具有定義的響應度（一種測量每單位功率輸入獲得多少電輸出），其取決于入射光的波長和傳感器的材料特性以及物理設計。

，如下圖 發送序列設置：1001011010010110 ，如下圖 入纖功率設置：10dBm，如下圖 APD管的響應度設置：1A/W，如下圖 光纖長度設置：50Km，如下圖 在OptiSystem軟件中進行仿真，運行的結果如下：（1）實際入纖光功率為5.471E-3 W，7.381dBm

步驟2：光信道Lumerical INTERCONNECT用于模擬由激光源、發射器和接收器組成的光信道。上一步中記錄在文本文件中的電壓由“Signal Voltage”元件讀取，并用于驅動發射器中的環形調制器模型。使用3dB衰減來模擬調制器和接收器上的光電探測器之間的光信道損耗。在光電探測器之后放置一個低通濾波器元件，以模擬光電探測器受載流子渡越時間限制的帶寬。

通過從元器件仿真到容差分析到鏈路仿真的閉環工具鏈，完成高精度器件與模型庫的開發，縮短PDK迭代周期。最后介紹基于Ansys仿真工具開發的創新中心自有的國產12英寸硅光平臺和配套PDK，可應用于高速通信、量子、光計算、傳感等領域。