基于Optisystem的光纤通信系统设计与仿真，是研究利用计算机仿真工具Optisystem来模拟和优化光纤通信系统的一系列过程。Optisystem是一个强大的光通信系统仿真软件，能够模拟真实世界中的复杂光通信网络。在这个过程中，设计者需要关注的关键知识点包括：光纤通信系统的基本组成、调制方式的选择、光发送机和光接收机的设计、以及波分复用（WDM）系统的设计与仿真。
光纤通信系统主要由光发送机和光接收机两部分组成。光发送机的作用是将电信号转化为光信号，而光接收机则执行相反的任务，即将光信号转换回电信号。这一转换过程通常被称为“电—光—电效应”，是光纤通信系统实现信息传输的核心机制。
在设计光纤通信系统时，通常会选择非归零码（NRZ）作为调制方式，因为NRZ编码后的光信号频谱特性更为紧密，解码更为快速方便。光发送机系统设计中，可以采用直接调制方式，即直接调制信号电流强度，从而使输入功率随电流强度的变化而变化。这种方法相对简单且方便。而外调制方式一般适用于更高级的通信系统，因此在本设计中不采纳。
为了进一步优化系统设计，可以在NRZ脉冲仪器中加入示波器来观测未调制前的时域波形，在MZ调制器后面链接光谱仪、光功率计和光时域观察仪来获取调制后的波形、光谱、功率和时域波形。此外，眼图和误码率分析仪的使用可以为整个系统的性能提供更加全面的分析数据。
光接收机系统设计包括生成随机数字信号、通过NRZ脉冲将数字信号转化为电信号、信号经过MZ调制器后合成一路信号进入光衰减器。衰减器通过改变其衰减量来改变光信号的功率。在系统设计中还会使用PIN光电二极管和低通贝塞尔滤波器来探测和处理接收到的光信号。为了精确分析系统性能，会使用眼图、示波器等仪器来观测接收到的波形。
波分复用（WDM）系统设计是光纤通信系统设计的重要部分，它允许在单根光纤中同时传输多个信号。WDM系统通常由多个发射器件组成，这些器件产生信号并经由复用器将信号合并接入信道。解复用器则用于在接收端分离信号，确保信号能正确传输到目标接收机。在WDM系统设计中，会在系统关键节点加入显示模块以观测数据，评估所搭建系统的性能。
通过在Optisystem中搭建仿真模型，可以进行模型运行并观察各处数据，对系统进行全面的分析和对比。仿真工具的使用不仅降低了设计的复杂度和成本，还能够在物理硬件实际搭建之前，通过模拟手段发现系统设计中的不足，从而优化整个光纤通信系统的设计。
基于Optisystem的光纤通信系统设计与仿真涉及的知识点包括：光纤通信的基本工作原理、系统仿真工具的作用与优势、光发送机与光接收机的组成及其设计要点、调制方式对系统性能的影响、以及WDM技术在提高光纤通信系统传输容量方面的重要性。通过这些知识点的运用，可以有效地实现光纤通信系统的仿真设计，确保通信系统的性能满足现代通信的要求。
