光纤通信笔记--光纤通信系统的基本组成

2024-06-02 08:45:44

光纤通信系统的基本组成

目录

光纤通信系统的基本组成

1. 光发送机：

（1）功能：

（2）组成框图：

（3）对光源的要求：

（4）结构参数：

（5）光源光谱特性：

（6）电信号对光的调制的实现方式：

2.光纤线路

(1) 功能：

（2）组成:

（3）低损耗 “窗口”：

3. 光接收机

（1）功能：

（2）组成部分：

（3）组成框图：

（4）结构参数：

（5）检测方式：

（6）光电监测器（光电探测器）两种类型：

基本光纤传输系统的三个组成部分：

1. 光发送机：

（1）功能：

光发射机的作用就是进行电/光转换，并把转换成的光脉冲信号码流输入到光纤中进行传输。

（2）组成框图：

（3）对光源的要求：

（4）结构参数：

（5）光源光谱特性：

输出光功率足够大，调制频率足够高，谱线宽度和光束发散角尽可能小，输出功率和波长稳定，器件寿命长。

（6）电信号对光的调制的实现方式：

a.用电信号直接调制半导体激光器或发光二极管的驱动电流，使输出光随电信号变化而实现的。这种方案技术简单，成本较低，容易实现，但调制速率受激光器的频率特性所限制。b. 把激光的产生和调制分开，用独立的调制器调制激光器的输出光而实现的。外调制的优点是调制速率高，缺点是技术复杂，成本较高，因此只有在大容量的波分复用和相干光通信系统中使用。

2.光纤线路

(1) 功能：

是把来自光发射机的光信号，以尽可能小的畸变(失真)和衰减传输到光接收机。

（2）组成:

光纤、光纤接头和光纤连接器。

（3）低损耗 “窗口”：

普通石英光纤在近红外波段，除杂质吸收峰外，其损耗随波长的增加而减小，在 0.85 μm、1.31 μm 和 1.55 μm 有三个损耗很小的波长“窗口”，见下图。

光源激光器的发射波长和光检测器光电二极管的波长响应，都要和光纤这三个波长窗口相一致。目前在实验室条件下，1.55 μm 的损耗已达到 0.154 dB/km，接近石英光纤损耗的理论极限。

3. 光接收机

（1）功能：

是把从光纤线路输出、产生畸变和衰减的微弱光信号转换为电信号，并经放大和处理后恢复成发射前的电信号。

（2）组成部分：

耦合器，光电检测器，解调器。

（3）组成框图：

（4）结构参数：

接收机灵敏度，定为 BER≤10-9条件下，所要求的最小平无接收功率。

（5）检测方式：

直接检测和外差检测

（6）光电监测器（光电探测器）两种类型：

采用光电二极管（PIN）和雪崩光电二极管（APD）。

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