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2019一建《通信与广电工程》章节经典讲解:光通信系统的构成

  1L411021 光通信系统的构成

 

  作为通信系统中最常用的光纤传输通信系统;由光发射机(光发送机),光纤线路和光接收机组成。

   

  一、光纤通信系统

  采用数字编码、强度调制、直接检波等方式。

  所谓编码,就是用一组二进制码组来表示每一个有固定电平的量化值。

  强度调制就是在光端机发送端,通过调制器用电信号控制光源的发光强度,使光强度随信号电流线性变化(这 里的光强度是指单位面积上的光功率)。

  直接检波是指在光端机接收端,用光电检测器直接检测光的有无,再转化为电信号。 二、光传输媒质

  1. 光纤是光通信系统最普遍和最重要的传输媒质,它由单根玻璃纤芯、紧靠纤芯的包层、一次涂覆层以及套塑保护层组成。纤芯和包层由两种光学性能不同的介质构成,内部的介质对光的折射率比环绕它的介质的折射率高,因此当光从折射率高的一侧射入折射率低的一侧时,只要入射角度大于一个临界值,就会发生光全反射现象, 能量将不受损失。

  一、光纤通信系统

  采用数字编码、强度调制、直接检波等方式。

  所谓编码,就是用一组二进制码组来表示每一个有固定电平的量化值。

  强度调制就是在光端机发送端,通过调制器用电信号控制光源的发光强度,使光强度随信号电流线性变化(这 里的光强度是指单位面积上的光功率)。

  直接检波是指在光端机接收端,用光电检测器直接检测光的有无,再转化为电信号。 二、光传输媒质

  1. 光纤是光通信系统最普遍和最重要的传输媒质,它由单根玻璃纤芯、紧靠纤芯的包层、一次涂覆层以及套塑保护层组成。纤芯和包层由两种光学性能不同的介质构成,内部的介质对光的折射率比环绕它的介质的折射率高,因此当光从折射率高的一侧射入折射率低的一侧时,只要入射角度大于一个临界值,就会发生光全反射现象, 能量将不受损失。

  2. 光在光纤中传播,会产生信号的衰减和畸变,主要原因是光纤中存在损耗和色散。 损耗和色散是光纤最重要的两个传输特性,它们直接影响光传输的性能。

  3. 色散是光脉冲信号在光纤中传输,到达输出端时发生的时间上的展宽。产生的原因是光脉冲信号有不同的 频率成分、不同模式,在传输时因速度不同,到达终点时间不同而引起的波形畸变。

  降低光纤的色散,对于增加光纤通信容量,延长通信距离。

  三、光传输设备

  光发送机:数字设备的电信号进行电/光转换,光源是光发送机的关键器件。 光接收机:光信号转变为电信号,并放大、再生恢复出原来的信号。

  光中继器:衰弱、变形的光信号恢复再生,以便继续传输。再生光中继器有两种:光—电—光中继器;光— 光中继器。

  自掺铒光纤放大器问世以后,光中继实现了全光中继。 四、光通信系统传输网技术体制

  准同步数字体系(PDH)

  同步数字体系(SDH):频带剩用率较 PDH 有所降低。五、光波分复用(WDM)

  1.光波分复用是将不同规定波长的信号光载波在发送端通过光复用器(合波器)合并起来送人一根光纤进行 传播,在接收端再由一个光解复用器(分波器)将这些不同波长承载不同信号的光载波分开。这些不同波长的光 信号所承载的数字信号可以是相同速率、相同数据格式,也可以是不同速率、不同数据格式。

  4.依据通道间隔和应用的不同,光波分复用有稀疏波分复用(CWDM)和密集波分复用(DWDM)之分。一般 CWDM 的信道间隔为 20nm,而 DWDM 的信道间隔从 0.2nm 到 1.2nm。

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