10Gbps多模光纖鏈路的仿真與實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、隨著局域網(wǎng)傳輸速率的不斷升級(jí)，多模光纖作為短距離高速通信的重要媒介成為了研究熱點(diǎn)。10Gbps多模光纖通信是高速局域網(wǎng)和大型計(jì)算機(jī)互連的關(guān)鍵技術(shù)。本文針對(duì)工作波長(zhǎng)850nm的10Gbps短距離多模光纖鏈路進(jìn)行了系統(tǒng)建模和仿真。同時(shí)基于該模型研究了傳輸距離、光源譜寬、中心波長(zhǎng)漂移對(duì)系統(tǒng)性能的影響。最后通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了該模型的仿真精度。
　　 本文主要研究?jī)?nèi)容和結(jié)論如下：
　　 (1)對(duì)多模光纖鏈路中的信號(hào)源、激光器驅(qū)動(dòng)、VC

2、SEL、光纖注入、光纖傳輸、連接器、光接收單元分別建立理論模型。
　　 (2)發(fā)射機(jī)模型中加入了抖動(dòng)調(diào)制，包括周期性抖動(dòng)和隨機(jī)抖動(dòng)的影響；同時(shí)考慮了VCSEL熱效應(yīng)及其封裝寄生效應(yīng)；基于拉蓋爾高斯光束理論近似VCSEL出射的5階多橫模；光纖注入支持對(duì)準(zhǔn)激勵(lì)和偏心激勵(lì)兩種方式。
　　 (3)采用有限差分法求解多模光纖標(biāo)量波動(dòng)方程，在考慮簡(jiǎn)并態(tài)的基礎(chǔ)上計(jì)算多模光纖導(dǎo)波模橫向電場(chǎng)強(qiáng)度分布以及模式之間的耦合。并且研究了連接器橫向

3、偏差對(duì)系統(tǒng)性能的影響。
　　 (4)計(jì)算了多模光纖沖擊響應(yīng)，包含光纖色度色散、模間色散和傳輸損耗三個(gè)因素的影響。仿真分析劍橋108光纖統(tǒng)計(jì)模型中的＃1、＃55、＃60、＃90的沖擊響應(yīng)曲線，同時(shí)與OM3光纖進(jìn)行了對(duì)比。
　　 (5)光接收機(jī)模型中考慮噪聲因素。主要包括光電檢測(cè)器的量子噪聲、暗電流噪聲、放大器熱噪聲及激光器相對(duì)噪聲密度?；赑ersonic提出的高斯近似法，把判決點(diǎn)處的各種噪聲的概率分布近似為高斯分布，等效