OptiSystem的设计能力

1.OptiSystem的设计能力OptiSystem技术参数说明书0/1层数据通道设计高阶调制系统(m-PAM,m-QAM,m-PSK,OFDM,FDMA,偏振复用)发射器设计(DM和EM系统，AWGs)接收器设计(DD和Coherent,Decision,TIA/LAs,DSP,ADCs)信道编码(RS,Grey,Differential)链路均衡(FFE,DFE,FIR/IIR)光纤传输分析(MM和SM)光学放大器增益和噪声模型无线模型(光学,RF)BER/SER/OSNR/SNR/EVM/星座图/人眼图/光谱分析评价行业标准设计——物理层(IEEE802.3,4G/5G)(研发中)2.OptiSystem技术说明——主要特点(1)特点描述设计界面OptiSystem设计和仿真GUI界面是基于MSWindows(兼容Windows7/8.1/10)开发的，其包含：元件库：超过400个，高度参数化、功能化模块(分类放置于17个库中)，可以用来表示一系列的电光器件以及子系统，能够快速的用于任意的光通信系统中。布局视图：布局视图为互联元件提供设计环境以构建光通信系统。布局视图能够显示出任意元件相关的参数及结果。还可以进行文本注释和图形对象。支持多重布局：一个项目可以包含多个布局视图，因此支持多重设计的快速生成和高效管理(或设计版本化)。设计版本可以各自进行计算和修改，但不同版本的计算结果可进行组合，并进行仿真结果的对比。项目浏览器：提供了一个项目相关的所有布局中的所有子系统、元件以及可视化工具的综合列表视图。元件参数、结果以及图形都可以通过此界面访问或通过在布局视图中通过直接选择元件而获取。报告：这个后处理功能可将仿真结果整理到表格、2D和3D视图，也支持文本注释和图形对象。脚本：在个标签下，用户可写入脚本用于生成设计、改变参数、运行仿真、访问结果、导入或导出到/从windows应用程序(如MSExcel，MATLAB等)。仿真器架构OptiSystem是一个集成的时域和频域模拟器(所有数据采样、表征仿真时间窗口都由每个元件单独地处理并将数据传递到下一个元件)。仿真能力及其架构如下：网络接入设计OADM和ROADM设计电气和光学多通路复用电气和光学转换行业标准设计(10G-EPON/10G-GPON,TWDNPON,NG-PON2)(研发中)传感器系统雷达(Laserpulse,Phaseshift,FMCW)光纤陀螺仪(萨尼亚克)干涉仪和光纤布拉格传感器(应力/温度测量)光纤激光器设计(Er,Er-Yb,Yb,Th,Pr,H掺杂物理模型—稳态和动态)微波光子学微波信号的生成和光链接滤波(延迟线)全光信号处理OE振荡器3.OptiSystem技术说明——主要特点(2)特点描述子系统的分层模拟为提供一个灵活和高效的仿真工具，必须以不同抽象级提供模型，包括系统、子系统以及元件级。OptiSystem具有元件和系统的分层定义的特点，使你能够在元件级上使用特定的软件工具进行集成和光纤光学，允许模拟如规定的模拟精度以进行精确的模拟。性能评价为了预估系统性能，OptiSystem可以计算BER(二进制)和SER/EVM(高阶调制信号)。这些参数可以直接通过原始数据序列(BER测试集和决策元件)进行计算，或者通过基于信号统计数据(平均信号，噪声方差和标准差)的误差估计方法(Q-因子)进行计算。光和电信号的损伤设置同样可以提供给OSNR，EsNo，EbNo，SNR，光子每比特等。参数扫描及优化可将多个参数中的一个进行迭代的变化并进行重复的仿真。并可将结果有序的导出。任何参数可以优化到最大值、最小值或者目标值。多参数扫描(确定的和随机的)和多重优化可组合。也可以通过用户脚本进行优化。蒙托卡罗仿真随机地对系统敏感性进行评估(如PMD，码型效应，色散统计变异以及ASE噪声)。结果分析及后期处理可视化工具和测试集(作为虚拟实验室仪器)可以根据需要被连接到任意数量的元件输出端口以进行模拟结果的快速获取。如果运行多次迭代或扫描迭代，用户可以滚动查看每个序列迭代的波形模图，人眼图、星座图、比特误码率以及符号误码率等的改变。数据监视点的结果可以保存为文件为以后的分析使用。部分元件已经集成2D和3D图形，其计算结果可以为后期仿真在内部设置信息和与元件相关联算法的输出优化方面提供额外的信息。混合信号表征：系统可以设计成多种类型的信号互联(包括光学、电学、多级和二进制格式)。自动化规则能够确保只有兼容的信号格式才能在端口间成功连接。光学信号：单独的波长通道以复合场(采样)包络表征(波长通道也可以根据需要合并为带宽光谱信号)；参数化信号(用于快速仿真和功率预算建模)和自适应噪声网格(用于在频域高效地存储噪声)。空间模式轮廓(复合)的表征可用于频域、时域以及空域上多模态链接的仿真。X/Y偏振态的表征可用于偏振相关效应的分析。电信号：采样数据(复合)信号的数组来表示时变信号和噪声信号波形。二进制和多级信号：信号用于描述二进制信号序列(0/1)或多级离散振幅(用于高级调制格式)。计算调度器：根据所选数据流模式确定模块的执行顺序进而实现控制仿真。处理传输层仿真的主数据流模式是元件迭代数据流(CIDF)。全局参数：每个布局具有专门的全局参数设置，用于定义设计的整体仿真设置(如比特率、采样频率以及迭代次数)。大部分元件可以连接到一个或多个全局参数(通过元件参数面板的集成脚本模式功能)独立采样模式：电和光的时间采样信号可以在所选元件间一个一个地传播来用于基本反馈系统的建模。双向建模：一些元件支持双向数据流因此可以描述反射和谐振腔等。元件和可视化工具都有专门的VB编程功能，支持自定义局部计算以及呈现计算结果。每一个项目提供访问VB编程功能以便于用户生成、控制以及管理OptiSystem设计布局及结果。一个或多个仿真运行的参数设置及数值/2D结果可以进行后期处理并输出到其他Windows应用(如MSExcel，MATLB等)。参数和结果都可以集成为大小可调、可移动表格、文本、2D和3D视图并有序地组成一个报告页面模板，可进行保存及再次使用。不仅如此，同样支持HTML输出和预格式化报告布局模板4.OptiSystem技术说明——元件库(1)特点描述备注发射器库光学的连续和直接调制激光器(解析的，测量的)激光速率方程模型(VCSEL，FP，DFB)传输线矩阵模型(FP，DFB)宽带光源：LED，白光，用户定义的光谱轮廓设置光信噪比(OSNR)组成部分调制器：MZ，EA，AO，AM/PM/FM发射器：WDM，ODB，DPSK，CSRZ，SP/DP-QPSK，SP/DP-16QAM脉冲生成器：高斯的，双曲正割，脉冲，测量的，时间分辨啁啾。电学的调制器：突发脉冲，SP/DP-OFDM，PAM，QAM，PSK，DPSK，FSK，CPFSK，OQPSK，MSK，正交调制，AM/FM/PM编码器：PAM，QAM，PSK，DPSK，PPM，DPIM，4B5B，NRZI，AMI，曼彻斯特码，4B3T，8B10B，双二进制，4-DPSK，前向纠错(罗门码)脉冲生成器和整形器：NRZ/RZ，高斯的，双曲正割，正弦，三角形，锯齿，脉冲，升余弦，正弦脉冲，测量，偏置，晃动，白噪声，预失真载波生成器(解析的，测量的)数模转换器(DAC)其他位序生成器：PRBS，用户定义的，BER集接收器库光学的光检测器：PIN，APD，啁啾/位相/功率探测器光学接收器：相干QAM/PSK(SP/DP)，90°混合，DPSK电学的解调器：突发脉冲，SP/DP-OFDM，AM/FM/PM，正交解调器，多级决策(振幅)，决策器(PSK/QAM/PAM)解码器：PAM，QAM，PSK，DPSK，PPM，DPIM，4B5B，NRZI，AMI，曼彻斯特码，4B3T，8B10B，前向纠错(罗门码)数字信号处理：Viterbi-ViterbiFFPh值恢复，通用DSP(PSK/QAM)再生器：时钟/数据恢复，3R，电均衡器(FFE/DFE)，MLSE均衡器，集成和转存，压控振荡器（VCO）模数转换器（ADC）5.OptiSystem技术说明——元件库(2)特点描述备注放大器库光学的掺杂光纤：Er3+，Er-Yb，Er-Yb波导，镱，铥，镨，钬拉曼：恒稳态(平均功率/RK4)，动态SOA：行波，带宽行波，反射EDFA模型：解析的/测量的，光纤放大器。电学的通用类，TIA，LA，，AGC光纤(单模)光纤(单向)：分步傅里叶变换(包括衰减，离散，受激拉曼散射（SRS），自相位调制（SPM），交叉相位调制（XPM），四波混频（FWM），偏振模色散（PMD）)光学光纤(双向)：分步傅里叶变换(包括衰减，离散，，SRS(Fwd/Rev泵浦)，SBS，SPM，XPM，FWM，PMD)多路复用器、滤波器和无源库光学的滤波器：矩形(包括反转)，梯形(包括反转)，高斯(包括反转)，巴特沃斯(包括反转)，贝塞尔(包括反转)，FP，AO，MZ，延迟干涉仪，周期性的，数字的（IIR/FIR），升余弦，倒高斯，倒Sinc，测量群延迟、反射滤波器，双向滤波器光纤布拉格光栅模型：理想的，一致的，非一致的无源器件：衰减器、耦合器、分束器、合束器，偏振器件，隔离器、环形器，连接器，反射镜，分支器，琼斯矩阵(测量)多路复用器：WDM多路复用(Nx1)，WDM多路解复用(1xN)，AWG(NxN)，添加和删除。电学的滤波器：矩形(LP/BP)，高斯(LP/BP包括倒高斯)，巴特沃斯(LP/BP)、贝塞尔(LP/BP)，切比雪夫(LP/BP)RC(LP/BP)，升余弦(LP/BP);余弦衰减(LP/BP)，平方余弦衰减(LP/BP)，倒Sinc(LP/BP)，测量，数字(IIR/FIR)，S-参数(2端口)无源器件：衰减器、耦合器、直流阻断器、分束器，合束器，1/2/3/4端口S-参数，传输线(ABCD，RLCG，平行平板，共轴，两线)6.OptiSystem技术说明——元件库(3)特点描述备注多模库多模放大器︰铒、镱光纤:线性，抛物，测量空间:空间连续光源，空间信号模式，空间/时空VCSEL、空间LED，空间发射器接收器:光接收器、PIN、APD、解复用器(通道&模式)模式生成器(Donut，拉盖尔-高斯TM/厄米-高斯TM/光纤LP)空间器件:连接器，孔径，薄透镜，涡旋透镜空间脉冲生成器(高斯，脉冲，双曲正割)观察仪：空间，EFA，DMD信号处理光学的数学运算：增益，加，减，偏置，倍增器，限幅器工具：频率转换器、重采样器，信号转换器电学的数学运算：增益，加，减，偏置，倍增器，归一化，差分、集成，重缩放，倒数，绝对值，正负号逻辑：触发器(T/D/JK/RS)，锁存器(RSNOR/RSNAND/ClockedNAND)，NOT，AND，OR，XOR，NAND，NOR，XNOR工具:重采样器、信号转换器二进制逻辑：NOT，AND，OR，XOR，NAND，NOR，XNOR，延迟并行串行，串行并行转换器观察仪和测试装置光学的观察仪：频谱分析仪、光学时域观察器、功率计、WDM分析仪(单和双端口)、偏振分析器，偏振测量仪测试系统：电滤波器分析仪、光子所有参数分析仪，收敛监测器。电学的观察器：示波器、频谱分析仪、误码分析仪，功率计，星座查看器，载波分析仪(单和双端口)，可见视图分析仪，眼睛直接检测分析仪。测试系统：电滤波器分析仪，S参数提取器其他可视化工具：二进制序列观察仪，多级序列观察仪，视图信号可视化工具，C++联合模拟可视化工具测试系统：误码率测试系统，光波分析仪7.OptiSystem技术说明——元件库(4)特点描述备注自由空间光学自由空间光学(包括闪烁)漫反射通道模型(传感器的)。射频自由空间光波导软件/联合仿真工具OptiGrating:加载OptiGratin