《光纖通信-數(shù)字光纖通信系統(tǒng)和通信網(wǎng).ppt》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6章數(shù)字光纖通信系統(tǒng)和通信網(wǎng)6.1光纖通信系統(tǒng)的組成6.2光纖通信系統(tǒng)的性能指標(biāo)6.3光纖通信系統(tǒng)的設(shè)計(jì)7/31/20211信源電發(fā)射機(jī)光發(fā)射機(jī)光中繼光接收機(jī)電接收機(jī)信宿光纖通信系統(tǒng)的組成7/31/202126.1光纖通信系統(tǒng)的組成光纖通信系統(tǒng)的組成包括：光發(fā)射機(jī)光接收機(jī)光中繼器監(jiān)視控制系統(tǒng)其它輔助系統(tǒng)7/31/202136.1光纖通信系統(tǒng)的組成光纖通信系統(tǒng)的組成包括：監(jiān)視控制系統(tǒng)：保證通信的可靠性其它輔助系統(tǒng)：包括自動(dòng)倒換系統(tǒng)、公務(wù)通信系統(tǒng)、告警處理系統(tǒng)和電源供給系統(tǒng)7/31/20214對一個(gè)光纖通信系統(tǒng)的基本要求是：1、傳輸距離2、要求的傳輸帶寬或碼速3、系統(tǒng)的保真性（誤碼率BE

2、R、S/N及失真等）4、可靠性和經(jīng)濟(jì)性等系統(tǒng)設(shè)計(jì)首先要從這些要求出發(fā)，對系統(tǒng)的各個(gè)部分做出選擇。6.3光纖通信系統(tǒng)的組成7/31/20215在考慮好系統(tǒng)的情況和指標(biāo)要求之后，需要對于系統(tǒng)的各個(gè)部件進(jìn)行選擇光纖通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)對于部件的選擇包括：工作波長、光源、光電檢測器、光纖和光放大器7/31/20216光纖通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)對于部件的選擇一、工作波長的選擇兩條原則：1、通信距離和容量，長距離大容量的系統(tǒng)一般選1310nm和1550nm波長。2、所選波長對應(yīng)的光器件和光纖等元器件，在質(zhì)量、價(jià)格及可靠性等方面都能滿足要求。7/31/20217光纖通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)對于部件的選擇二、光源的選擇LED還是L

3、D？LD的輸出功率高，譜線窄，應(yīng)用與單模光纖時(shí)色散小。適于長距離高碼速的光纖通信系統(tǒng)LD和LED相比，壽命相對較低，價(jià)格高，穩(wěn)定性差，調(diào)制電路復(fù)雜7/31/20218光纖通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)對于部件的選擇LED的輸出功率低，譜線寬，應(yīng)用光纖通信中時(shí)色散大。適于短距離距離低碼速的光纖通信系統(tǒng)LED和LD相比，壽命長，價(jià)格低，穩(wěn)定性好，調(diào)制電路簡單7/31/20219光纖通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)對于部件的選擇三、光檢測器的選擇PIN管的偏壓電路簡單、價(jià)格較低。相對APD來說靈敏度較低PIN:APD管的偏壓高，電路復(fù)雜、價(jià)格較高。APD靈敏度高APD:7/31/202110光纖通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)對于部件的選擇四、光纖

4、的選擇單模光纖色散小，適合于工作在長距離、高碼速情況。但是纖芯細(xì)，連接時(shí)比較困難。多模光纖色散大，但是纖芯粗，連接時(shí)比較容易。可用于短距離、低速率的接入網(wǎng)等應(yīng)用中7/31/202111光纖通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)對于部件的選擇五、光放大器的選擇摻雜光纖放大器和非線性光纖放大器結(jié)合使用選擇放大器的特性：放大的倍數(shù)光通信系統(tǒng)中的不同應(yīng)用的要求7/31/202112設(shè)計(jì)方法一、最壞值設(shè)計(jì)法所謂最壞值設(shè)計(jì)法，就是在設(shè)計(jì)再生段距離時(shí)，將所有參數(shù)值都按最壞值選取，而不管其具體分布如何。設(shè)計(jì)系統(tǒng)時(shí)需要考慮系統(tǒng)功率預(yù)算和色散預(yù)算有兩種設(shè)計(jì)方法：7/31/202113設(shè)計(jì)方法二、統(tǒng)計(jì)設(shè)計(jì)法允許一個(gè)預(yù)先確定的足夠小的

5、系統(tǒng)先期失效概率，從而延長再生段距離的益處缺點(diǎn)：可靠性不如前一種方法；設(shè)計(jì)復(fù)雜7/31/202114光纖通信系統(tǒng)的設(shè)計(jì)在中繼距離的設(shè)計(jì)中應(yīng)考慮衰減和色散這兩個(gè)限制因素，因而對于中繼距離的設(shè)計(jì)可以分為兩種情況來討論：第一種情況是損耗受限系統(tǒng)，即再生段距離由S和R點(diǎn)之間的光通道損耗決定。第二種情況是色散受限系統(tǒng)，即再生段距離由S和R點(diǎn)之間的光通道總色散所限定。7/31/202115Ac為兩點(diǎn)間的連接器損耗(dB)；Me為設(shè)備裕度(dB)，Af為光纖的平均衰減(dB／km)；As為光纖固定接頭的平均損耗(dB/km)；Mc為光纜裕度(dB／km)。光通道損耗的組成損耗受限系統(tǒng)7/31/202

6、116損耗限制系統(tǒng)的計(jì)算—功率預(yù)算法當(dāng)光纖帶寬與信號速率之比足夠大時(shí)，傳輸距離主要受到光纖損耗的限制，即決定于下列因素。（1）發(fā)送端耦合入光纖的平均功率PT（dBm）（2）光接收機(jī)的接收靈敏度（dBm）（3）光纖線路的總損耗αT（dB）7/31/202117系統(tǒng)功率預(yù)算可表示為：式中，αT包括：光纖損耗αdB/km），光纖接頭損耗αi（dB/km）。M為系統(tǒng)富余度（dB），是考慮到設(shè)備及元件的老化，系統(tǒng)工作參數(shù)的變化、環(huán)境等的影響，及其他各種難以預(yù)先估計(jì)的因素留出的余量，因此上式可改為：7/31/202118因此上式可改為：7/31/202119例：計(jì)算系統(tǒng)的傳輸距離設(shè)工作波長為155

7、0nm，傳輸碼速140Mb/s，BER=10-12。由于碼速低，可不考慮色散均衡的代價(jià)。選擇Si-PIN接收機(jī)，接收靈敏度-42dBm。選擇LD作為源，耦合λ多模光纖功率為-10dBm(100uw),設(shè)在發(fā)送機(jī)及接收機(jī)處各有一個(gè)活動(dòng)連接器，每個(gè)損耗1dB，光纖接頭損耗為0.05dB/km，系統(tǒng)富余度為3dB，光纖的損耗系數(shù)為0.35dB/km，計(jì)算中繼距離可以為多少？7/31/202120對于色散受限系統(tǒng)，分為兩種：多模光纖系統(tǒng)單模光纖系統(tǒng)色散