《新编电信技术概论》----第04章.ppt

第四章光纤通信
概述
光纤
光发射机
数字光接收机
光中继器
掺铒光纤放大器(EDFA)
光波分复用(WDM)
新型光纤
全光通信网简介
概述
光纤通信的概念及发展方向
光纤通信是以光波为载频、光导纤维(简称光纤)为传输媒质的一种通信方式。光纤通信工作频率范围为f =105~107GHz,对应的波长范围为λ=~3×10-6cm。
强度是指单位面积上的光功率。强度调制就是在发送端用电信号通过调制器控制光源的发光强度,使光强随着信号电流线性变化,从而将电信号转变成相应的已调光信号送入光纤进行传输。
光纤通信具有以下特点:
①传输频带宽,通信容量大。
②传输损耗低、中继距离长。
③抗电磁干扰。
④保密性强,无串话干扰。
光纤通信的工作窗口
光纤的损耗系数随着波长而变化,为获得低损耗特性,光纤通信选用的波长范围在 ~,~,~。
光纤
光纤的结构和分类
光纤由纤芯和包层两部分组成,纤芯完成光信号的传输,包层是为了将光信号封闭在纤芯中并保护纤芯。纤芯和包层的折射率不同,设纤芯、包层的折射率分别为n1、n2,则n1>n2。
(1)根据光纤横截面上折射率分布的不同,分为阶跃型光纤和渐变型光纤。
(2)根据光纤中传输模式数量的不同,分为单模光纤和多模光纤。
光纤的传输特性

光纤的传输损耗是影响系统传输距离的重要因素,光纤自身的损耗主要有吸收损耗和散射损耗。

光脉冲信号经光纤传输,到达输出端会发生时间上的展宽,这种现象称为色散。

光纤通信中,激光器输出的高功率导致光纤的非线性极为显著。
光发射机
光源
在光纤通信系统中光源的作用是将被传输的电信号转换为光信号送入光纤,即完成电/光转换任务。
1. LD的特性
半导体激光器在注入电流达到一定数值(I>It)时,才发出激光;而I<It时发出的是荧光,即LD具有阈值性。
2. LED的特性
LED与LD的差别是它没有光学谐振腔,不能产生激光,靠自发辐射发光,产生的是荧光。
光发射机的组成
直接强度调制的数字光发射机组成方框图如图4-3-2所示,其作用是将PCM设备送来的电信号进行电/光变换,并处理成为满足一定要求的光信号后送入光纤传输。
图4-3-2 光发射机方框图