光纤通信技术- 光纤通信技术.doc

光纤通信技术-:Ø只传输一种模式,即基模(最低阶模)。Ø纤芯直径极小,约为4μm~10μm范围,包层直径125μm。Ø单模光纤适用于长距离、大容量的光纤通信系统。:ØØØ传输不止一种模式。纤芯直径较大,一般50μm,包层直径125μm适用于中距离、中容量的光纤通信系统单模光纤类型1. :非色散位移,1310nm,我国2. :色散位移,1550nm,日本3. :非零色散位移,1567nm,:高纯度的SiO2掺有适当的杂质构成损耗最低,强度和可靠性最高;:用玻璃掺有适当的杂质构成损耗低,:纤芯是石英,包层是硅树脂损耗低,:纤芯和包层都是塑料制成损耗大,•固有损耗—(瑞利散射)•(多模光纤)p材料色散Ø材料折射率随波长变化而引起的。Ø光源有一定的光谱宽度。Ø纯石英材料在1270nm时材料色散为零p波导色散Ø传输模式的群速度随光波长变化而改变Ø光源的光谱谱宽不为零Ø波导色散比材料色散小。Ø在1310nm附近,石英光纤的材料色散和波导色散的和为0。p偏振模色散Ø同一模式下,不同方向偏振的信号传输不同步Ø较小,在速率不高的光纤通信系统中可以忽略光网络技术8激光器的分类p发光二极管LEDp半导体激光器LDØFP腔激光器ØDFB腔激光器p垂直腔表面发射激光器VCSELp成本与LED相当,性能优良光网络技术10调制直接调制方式-输出功率正比于调制电流;-简单、损耗小、价廉;-使用FP或DFB激光器二极管;•线性调频(啁啾)波•长随调制电流变化,•展宽激光器线宽•限制使用在•速率下光网络技术1111调制间接调制方式-激光器光源+开关-复杂、损耗大、价格贵;-分离外调制铌酸锂(LiNbO3)Mach‐Zehnder集成外调制电吸收(EA)III‐V 族半导体Mach‐Zehnder•线性调频(啁啾)无或小•用于> 高速率传输•对于模拟信号要求线性度•偏振无关光网络技术1212调制在长距离WDM 系统中为了克服色度色散的影响,光源通常采用外调制技术。此时激光器产生稳定的大功率激光,而外调制器以低啁啾对它进行调制,从而获得远大于直接调制的色散受限距离。光网络技术1313最大‐20dB谱宽对于SLM 激光器,主要能量集中在主模,因而其光谱宽度按主模中心波长的最大峰值功率跌落‐20dB 时的最大全宽来定义。光网络技术1414最小边模抑制比对于单纵模激光器,为减少光源的模式分配噪声,定义在最大反射条件下,全调制时主纵模的平均光功率与最大边模的光功率之比为SMSR;最小SMSR即是上述比值中的最小值。光网络技术1515啁啾系数正啁啾系数对应于:在脉冲的上升端有正的频率偏移,在脉冲的下降端有负的频率偏移。光网络技术1616平均发送光功率光网络技术1717最小消光比在最坏反射条件时,全调制条件下传号(逻辑“1 ”)平均光功率与空号(逻辑“0 ”)平均光功率比值的最小值。光网络技术1818眼图模板发送信号波形以眼图模板的形式规定了发送机的光脉冲形状特性,包括上升时间、下降时间,脉冲过冲及振荡等。光网络技术1919与频谱交换紧密相关的光矢量调制BPSK、QPSK、DQPSK、……请参考《光纤通信系统》顾畹仪教授著光网络技术光接收机直接检测相干检测光网络技术2222光接收机PIN光电二极管APD光电二极管光网络技术2323光接收机光接收灵敏度:在保证能达到一定误码率的条件下,光接收机需要输入的最低光s/(每一光脉冲所需要的最低平均光功率)最低光信噪比:过载光功率:在保证能达到一定误码率的条件下,光接收机输入的平均光功率的最大可接受值光网络技术2424接收机反射系数反射光功率与入射光功率之比。‐27dB相当于返回的光功率小于5%。光网络技术2525WDM使单纤传输容量产生飞跃假设1条行车道相当于1路64Kb/s信号,那么现有技术条件下的1根光纤包括2500万条车道,!光网络技术30波分复用系统的分类波长间隔稀疏波分复用(CWDM)系统密集波分复用(DWDM)系统地理位置城