【資料名稱】：通信工程師上冊----266頁

【資料作者】：不詳~

【資料日期】：2010.5.24

【資料語言】：中文

【資料格式】：DOC

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一、有線傳輸工程第一章光纖通信基本理論第一節(jié)光纖通信系統(tǒng)第一節(jié)光纖通信系統(tǒng)一、有線傳輸工程第一章光纖通信基本理論一、光纖通信系統(tǒng)的基本結構
光纖通信是以光波為載頻、以光纖(即光導纖維)為傳輸媒質的通信方式。
光纖通信系統(tǒng)的基本組成如圖1－1所示，它包括了電收發(fā)端機、光收發(fā)端機、光纖光纜線路、中繼器等。
圖1－1光纖通信系統(tǒng)組成
圖1－1給出的是一個單向傳輸?shù)南到y(tǒng)，反向傳輸?shù)慕Y構是相同的。在發(fā)送端，電發(fā)送端機對來自信息源的信號進行處理，如模／數(shù)變換、多路復用等，它是常規(guī)的通信設備。經(jīng)過處理的信號送至光發(fā)送端機。光發(fā)送端機內有光源，如半導體激光器。在光發(fā)送端機對光源的光載波進行調制，把電信號轉換成光信號，并且耦合到光纖中去，通過光纖將光信號傳輸至接收端。光接收端機內有光檢測器，如光電二極管。光接收端機對經(jīng)過光纖傳輸過來的微弱的光信號進行檢測，把光信號轉換成電信號，并對電信號進行放大、整形、再生后，輸入到電接收端機，在電接收端機恢復成原信號。對于長距離的光纖通信系統(tǒng)，為了補償光纖線路損耗和色散造成的信號衰減和畸變的影響，每隔一定距離需要接入中繼器，其作用是把經(jīng)過衰減和畸變的光信號放大、整形、再生成一定強度的光信號，送入光纖繼續(xù)傳輸，以保證整個系統(tǒng)的通信質量。
光纖通信系統(tǒng)中由于采用了電—光、光—電的變換，可以采用光纖而不是電纜來傳輸信號。因為光纖的帶寬和損耗性能比電纜要優(yōu)越得多，即光纖的帶寬比電纜要寬、損耗比電纜要小，因而光纖通信系統(tǒng)得到了廣泛的應用。系統(tǒng)不但可以在長途干線上發(fā)揮作用，而且在本地網(wǎng)、接入網(wǎng)等傳輸網(wǎng)絡中也得到廣泛的應用。二、光纖通信的特點
光纖通信系統(tǒng)由于采用了光纖傳輸信號實現(xiàn)通信，因此和其他通信系統(tǒng)相比，具有以下特點：
1�鳖l帶寬，通信容量大
現(xiàn)在單模光纖的帶寬可達1��5 THz•km量級，有著極大的傳輸容量。值得提出的是：光纖具有極寬的潛在帶寬。如將光纖的低損耗和低色散區(qū)做到1 450～1 650 nm波長范圍，則相應的帶寬為25 THz。這意味著，用這樣的一根光纖在1s左右的時間便可將人類古今中外的文字資料傳送完畢。這樣巨大的帶寬是人類用之不盡的資源。
2�眰鬏敁p耗低，無中繼距離長
光纖的傳輸損耗很低，石英光纖在1 550 nm波長處的傳輸損耗已可以做到0��2 dB／km，甚至達0��15 dB／km，這是以往任何傳輸線都不能與之相比的。一般光纖通信系統(tǒng)的無中繼傳輸距離為幾十公里，甚至可達一百多公里，比電纜系統(tǒng)的中繼距離長很多。
3�笨闺姶鸥蓴_
大多數(shù)光纖是由石英材料制成的，它不怕電磁干擾，也不受外界光的影響，強電、雷電等也不會影響光纖的傳輸性能，甚至在核輻射的環(huán)境中光纖通信也能正常進行。這是電通信所不能比擬的，因此光纖通信在許多特殊環(huán)境中得到了廣泛的應用。
4�惫饫w通信串話小，保密性強，使用安全
光在光纖中傳輸時，光波集中在光纖芯子中傳輸，向外泄漏的光能很小。同一根光纜中的光纖之間不會產(chǎn)生干擾和串話，因而保密性好、使用安全。
5�斌w積小，重量輕，便于敷設
光纖細如發(fā)絲，其外徑僅為125μm，套塑后的外徑也小于1 mm，加之光纖材料的比重小，成纜后的重量也輕。例如，18芯架空光纜(或管道)重量約為150 kg／km，而18管同軸電纜的重量約為11 t／km。經(jīng)過表面涂覆的光纖具有很好的可繞性，便于敷設，可架空、直埋或置入管道�？捎糜陉懙鼗蚝５�，在飛機、輪船、人造衛(wèi)星和宇宙飛船上也特別適用。
6�辈牧腺Y源豐富
通信用電纜的主要材料為稀有金屬銅，其資源嚴重緊缺；而石英光纖的主體材料是SiO2，材料資源豐富。