《現(xiàn)代通信系統(tǒng)重慶大學(xué) 光纖通信 (4)new》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。

1、第5章終端機(jī)和系統(tǒng)第5章終端機(jī)和系統(tǒng)5.1電端機(jī)簡(jiǎn)述5.2光端機(jī)的作用和組成5.3光中繼器的作用和組成5.4光放大器5.5光波復(fù)用技術(shù)5.6光纖通信系統(tǒng)中的輔助系統(tǒng)1第5章終端機(jī)和系統(tǒng)5.2光端機(jī)的作用和組成光端機(jī)的作用是將需要傳遞的電信號(hào)由發(fā)端光端機(jī)轉(zhuǎn)換成光信號(hào)，送入光纖。經(jīng)過光纖傳輸?shù)竭_(dá)對(duì)方，收端光端機(jī)再將光信號(hào)變成電信號(hào)通過處理，送到電端機(jī)，完成通信任務(wù)?！　?shù)字光纖通信系統(tǒng)光端機(jī)方框圖包括發(fā)端和收端兩部分，基本組成如圖5.4所示。2第5章終端機(jī)和系統(tǒng)PCMPCM光纖輸入輸入輸出輸出發(fā)光射機(jī)光接收機(jī)接口接口倒換監(jiān)

2、測(cè)遙測(cè)電源遙控業(yè)務(wù)告警遙信通信圖5.4數(shù)字光纖通信系統(tǒng)光端機(jī)組成方框圖3第5章終端機(jī)和系統(tǒng)1.接口輸入接口的作用有兩個(gè)方面：　(1)使光端機(jī)與電端機(jī)相連的同軸電纜傳輸特性做到了與光端機(jī)配合和滿足機(jī)架間衰耗要求；　(2)將PCM數(shù)字復(fù)接設(shè)備送來的數(shù)字信號(hào)(一、二、三次群為HDB3碼，四次群為CMI碼)變換成單極性的不歸零二進(jìn)制信號(hào)，以便提取時(shí)鐘和實(shí)現(xiàn)光調(diào)制。輸出接口則完成相反的過程。4第5章終端機(jī)和系統(tǒng)2.光發(fā)射機(jī)和光接收機(jī)光發(fā)射機(jī)和光接收機(jī)是光端機(jī)中最主要的組成部分，它們的作用和各主要組成部分的原理上一章都已介紹過,需

3、要補(bǔ)充說明的是，為了避免出現(xiàn)長連“0”和長連“1”碼，在發(fā)端采用擾碼以破壞輸入碼流的規(guī)律性，使之隨機(jī)化，以便于時(shí)鐘信號(hào)的提取并有利于抑制抖動(dòng)。解擾則是它的反過程。5第5章終端機(jī)和系統(tǒng)3.監(jiān)測(cè)對(duì)光端機(jī)各部分運(yùn)行情況進(jìn)行不中斷業(yè)務(wù)的監(jiān)測(cè)，監(jiān)測(cè)項(xiàng)目包括：輸入PCM信號(hào)、發(fā)射機(jī)激光器閾值電流、輸出光功率、工作溫度及組件的致冷電流、接收機(jī)輸入光信號(hào)、碼型反變換失步、誤碼率、累積誤碼、電源電壓和機(jī)內(nèi)工作溫度。4.告警根據(jù)監(jiān)測(cè)結(jié)果，當(dāng)通信質(zhì)量受到影響時(shí)及時(shí)發(fā)出相應(yīng)的顯示告警和音響告警。6第5章終端機(jī)和系統(tǒng)5.倒換當(dāng)監(jiān)測(cè)到光端機(jī)主要部

4、分性能惡化使通信中斷時(shí)，可自動(dòng)倒換備用系統(tǒng)工作，以保證通信不致中斷。6.電源將機(jī)房供給的-60V或-24V工作電壓變換成光端機(jī)內(nèi)各部分所需要的電壓,如±12V、±5V等。7第5章終端機(jī)和系統(tǒng)7.遙測(cè)、遙控、遙信在端站對(duì)中繼站進(jìn)行遙測(cè)、遙控、遙信，以了解無人維護(hù)中繼站的工作情況，確定發(fā)生故障的中繼站位置、故障性質(zhì)，并相應(yīng)送出倒換控制信號(hào)?！?.業(yè)務(wù)通信端站和中繼站間的業(yè)務(wù)聯(lián)絡(luò)采用專用電話，滿足定期維修或處理故障時(shí)的相互聯(lián)系。8第5章終端機(jī)和系統(tǒng)5.3光中繼器的作用和組成光中繼器的功能是補(bǔ)償光能的衰減，恢復(fù)信號(hào)脈沖的形狀。

5、傳統(tǒng)的光中繼器不能對(duì)光信號(hào)直接進(jìn)行放大，而是采用光—電—光的轉(zhuǎn)換方式，即先將接收光纖的已衰減光信號(hào)用光電檢測(cè)器接收，經(jīng)放大和再生恢復(fù)原來的數(shù)字電信號(hào)，再對(duì)光源進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，產(chǎn)生光信號(hào)送入光纖。圖5.5為數(shù)字光中繼器組成方框圖。9第5章終端機(jī)和系統(tǒng)前置主放大均衡判決驅(qū)動(dòng)放大APDLD(PIN)(LED)定時(shí)電源變壓AGCAPC提取圖5.5數(shù)字光中繼器組成方框圖10第5章終端機(jī)和系統(tǒng)5.4光放大器1.半導(dǎo)體光放大器　半導(dǎo)體光放大器是一個(gè)具有或不具有端面反射的半導(dǎo)體激光器。其結(jié)構(gòu)和工作原理與半導(dǎo)體激光器非常相似。當(dāng)給器件加偏置電

6、流時(shí)，電流可以使半導(dǎo)體增益物質(zhì)產(chǎn)生粒子數(shù)反轉(zhuǎn)，使電子從價(jià)帶躍遷到導(dǎo)帶，從而產(chǎn)生自發(fā)輻射。當(dāng)外光場(chǎng)入射時(shí)會(huì)發(fā)生受激輻射，受激輻射產(chǎn)生信號(hào)增益。當(dāng)然，自發(fā)輻射本身也將被放大并產(chǎn)生隨機(jī)起伏的放大器噪聲，稱之為被放大的自發(fā)輻射(ASE)噪聲?！“雽?dǎo)體光放大器的特點(diǎn)是尺寸很??；增益較高；頻帶寬。存在的主要問題是與光纖的耦合損耗大；穩(wěn)定性差；輸出功率小，噪聲系數(shù)較大。11第5章終端機(jī)和系統(tǒng)2.光纖放大器1)稀土摻雜光纖放大器EDFA的工作波長為1550nm，與光纖的低損耗窗口一致，是最具吸引力和最為成熟的光纖放大器，它的典型結(jié)構(gòu)如

7、圖11.6所示。它包括光路結(jié)構(gòu)和輔助電路部分，光路部分由摻鉺光纖、泵浦光源、光耦合器、光隔離器等組成，輔助電路主要有電源、自動(dòng)控制部分和保護(hù)電路。12第5章終端機(jī)和系統(tǒng)輸入光隔輸出光耦合器光耦合器光耦合器摻鉺光纖離器泵浦光源功率監(jiān)測(cè)功率監(jiān)測(cè)輔助電路圖5.6EDFA的典型結(jié)構(gòu)13第5章終端機(jī)和系統(tǒng)摻鉺光纖是EDFA的核心，它以石英光纖作基礎(chǔ)材料，在光纖芯子中摻入一定比例的稀土元素——鉺離子(Er3+)，這樣就形成了一種特殊的光纖，這種光纖在一定的泵浦光激勵(lì)下，處于低能級(jí)的Er3+可以吸收泵浦光的能量，向高能級(jí)躍遷。由于3

8、+Er在高能級(jí)上的壽命很短，很快以無輻射的形式躍遷到亞穩(wěn)3+態(tài)，在該能級(jí)上，Er有較長的壽命，從而在亞穩(wěn)態(tài)和基態(tài)之間形成粒子數(shù)反轉(zhuǎn)分布。當(dāng)1550nm波段的光信號(hào)通過這段摻鉺3+光纖時(shí)，亞穩(wěn)態(tài)的Er以受激輻射的形式躍遷到基態(tài)，并產(chǎn)生出和入射光信號(hào)中的光子一模一樣的光子，大大增加了信號(hào)光中的光子數(shù)量，實(shí)現(xiàn)了信號(hào)光在摻鉺光纖中的放大。