《現(xiàn)代通信系統(tǒng)介紹光纖通信系統(tǒng)課件》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在教育資源-天天文庫。

1、1光纖通信系統(tǒng)的基本概念2光纖通信系統(tǒng)的基本組成3光纖4光纜5波分復用第8章現(xiàn)代數(shù)字通信系統(tǒng)介紹--光纖通信系統(tǒng)研究內容：1.光纖通信系統(tǒng)的基本概念1.電通信與光通信電通信：信息數(shù)據(jù)加載于一個正弦電磁波光通信：信息的傳輸是通過改變光功率強度而實現(xiàn)2.光波頻段：紅外、可見光、紫外線3.光纖的組成：二氧化硅10110710210610310510410410510310610210710110810010910-1101010-2101110-3101210-4101310-5101410-61015ELFVFVL

2、FLFMFHFVHFUHFSHFEHF頻率(Hz)電力、電話無線電、電視微波紅外可見光雙鉸線同軸電纜光纖衛(wèi)星/微波AM無線電FM無線電通信波段劃分及相應傳輸媒介頻段劃分傳輸介質1.光纖通信系統(tǒng)的基本概念光纖通信系統(tǒng)的特點：1.頻帶寬，傳輸容量大2.損耗小、中繼距離長3.重量輕、體積小4.抗電磁干擾性能好5.泄露小、保密性好6.節(jié)約金屬材料，有利于資源合理使用1.光纖通信系統(tǒng)的基本概念1.光纖通信系統(tǒng)的基本概念1.光纖通信系統(tǒng)的基本概念2.光纖通信系統(tǒng)的基本組成光發(fā)射機的作用是把電信號轉變?yōu)楣庑盘栕⑷牍饫w傳輸光接

3、收機的作用是把經(jīng)光纖傳輸后的微弱光信號轉變?yōu)殡娦盘?，對其放大并解調出原基帶信號光中繼器的作用是對經(jīng)光纖傳輸衰減后的信號進行放大。光中繼器有光-電-光中繼器和全光中繼器2.光纖通信系統(tǒng)的基本組成光發(fā)射機的作用是把電信號轉變?yōu)楣庑盘栕⑷牍饫w傳輸，它通常由復用器、調制器和光源組成。復用器的作用是把多路信息信號復用為時分復用（TDM）信號或頻分復用（FDM）信號。調制器的作用是用復用信號直接調制（IM）激光器（LD）的光強，或通過外調制器調制LD的相位。光源是把電信號轉換為光信號，以便在光纖中傳輸。2.光纖通信系統(tǒng)的基

4、本組成光源：半導體二極管(LD)、發(fā)光二極管(LED)自發(fā)輻射：處于激發(fā)態(tài)的原子中，電子在激發(fā)態(tài)能量上只能停留一段很短的時間，就自發(fā)地躍遷到較低能級中去，同時輻射出一個光子。受激輻射:對于物質中處于高能級上的原子，如果在它發(fā)生自發(fā)輻射以前，受到頻率的外來光子的作用，就有可能在外來光子的影響下，發(fā)射出一個同樣的光子，而由高能級躍遷到低能級上。光的調制：1.直接調制：光載波信號的強度隨調制信號的變化而變化2.間接調制：改變調制器的物理特性，當激光通過晶體時，光波的特性將隨信號變化而變化2.光纖通信系統(tǒng)的基本組成光探

5、測器：PIN光電二極管、APD光電二極管受激吸收：處于低能級的原子（El），受到外來光子的激勵下，在滿足能量恰好等于低、高兩能級之差（△E）時，該原子就吸收這部分能量，躍遷到高能級（Eh），即△E=Eh-El。受激吸收與受激輻射是互逆的過程。2.光纖通信系統(tǒng)的基本組成3.光纖光纖的導光原理——全反射纖芯折射率為n1，包層折射率為n2，n1>n2n2n1包層纖芯光線光線將在纖芯和包層的界面上不斷地產(chǎn)生全反射而向前傳播。3.光纖光纖的分類：1.按傳輸模式分類：單模光纖和多模光纖2.按纖芯介質的折射率的徑向分布分類：

6、●階躍型折射率光纖●漸變型折射率光纖3.光纖階躍光纖：在纖芯中折射率的分布是均勻的，在纖芯和包層的界面上折射率發(fā)生突變。漸變光纖:在纖芯中折射率的分布是變化的，而包層中的折射率通常是常數(shù)。相對折射率差：3.光纖n2n1包層纖芯光線光纖中傳輸?shù)墓庑盘柧哂幸欢ǖ念l譜寬度，也就是說光信號具有許多不同的頻率成分。同時，在多模光纖中，光信號還可能由若干個模式疊加而成，也就是說上述每一個頻率成份還可能由若干個模式分量來構成光纖的色散：在光纖中傳輸?shù)墓庑盘柕牟煌l率成份或不同的模式分量以不同的速度傳播，到達一定距離后必然產(chǎn)生

7、信號失真，通常用時延差表示3.光纖3.光纖色散的種類：1.模式色散：傳輸?shù)哪Ｊ胶芏?，不同的模式，其傳輸路徑不同，所?jīng)過的路程就不同，達終點的時間也就不同，這就引起了脈沖的展寬2.材料色散：具有一定光譜寬度的光源發(fā)出的光脈沖射入光纖內傳輸時，光的傳輸速度將隨光波長的不同而改變，到達終端時將產(chǎn)生時延差，從而引起脈沖波形展寬。3.波導色散：在交界面產(chǎn)生全反射時，就可能有一部分光進入包層之內。這部分光在包層內傳輸一定距離后，又可能回到纖芯中繼續(xù)傳輸。進入包層內的這部分光強的大小與光波長有關，這就相當于光傳輸路徑長度隨光

8、波波長的不同而異光纖的比特率與帶寬1.光纖的比特率：光纖能夠傳輸?shù)淖畲髷?shù)據(jù)速率2.最大比特率：3.光纖光纖的傳輸特性——衰減：衰減系數(shù)：1.吸收損耗：本征吸收：光纖材料二氧化硅雜質吸收：氫氧根離子與金屬雜質2.散射損耗：瑞利散射損耗、波導散射損耗等3.輻射損耗：由于光纖彎曲所產(chǎn)生的損耗4.外套損耗：光纖的外保護套將包層內剩余的能量全部吸收掉3.光纖為了構成實用的傳輸線路，同時便于工程上