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什么是光纖通信系統

發布時間:2017/4/21 丨 文章來源:admin 丨 瀏覽次數:3331

一、光纖通信系統的構成

  一個實用的光纖通信系統,配置各種功能的電路、設備和輔助設施,如接口電路、復用設備、管理系統以及供電設施等,才能投入運行。要根據用戶需求、要傳輸的業務種類和所采用傳輸體制的技術水平等來確定具體的系統結構。因此,光纖通信系統結構的形式是多種多樣的,但其基本結構仍然是確定的。

  有種通信系統主要是由3部分組成:光發射機、光纖光纜和光接收機。由于光纖只能傳光信號不能傳電信號,因此,這種通信系統在發送端必須先把電信號變成光信號,在接收端再把光信號變為電信號,即電/光和光/電變換。其電/光和光/電變換的基本方式是直接強度調制和直接檢波。實現過程如下:輸入的電信號既可以是模擬信號(如視頻信號、電視信號),也可以是數字信號(如計算機數據、PCM信號);調制器將輸入的電信號轉換成適合驅動光源器件的電流信號并用來驅動光源器件,對光源器件進行直接強度調制,完成電/光變換的功能;光源輸出的光信號直接耦合到傳輸光纖中,經一定長度的光纖傳輸后送達接收端;在接收端,光電檢測器對輸入的光信號進行直接檢波,將光信號轉換成相應的電信號,再經過放大恢復等電處理過程,彌補線路傳輸過程中帶來的信號損傷(如損耗、波形畸變),最后輸出和原始輸入信號相一致的電信號,從而完成整個傳輸過程。

  二、光纖通信系統的發展歷史

  回顧光纖通信系統的發展歷史,迄今為止大致經歷了5個發展階段。

  1973—1976年的第1代光纖通信系統。其特征是:采用0.85μm短波長多模光纖,光纖損耗為2.5~3   dB/km,傳輸速率為50~100Mb/s,中繼距離為8~10   km,于1978年進入現場試用,80年代初陸續在世界先進國家推廣應用,多用做市話局間中繼線路。

  1976—1982年的第2代光纖通信系統。其特征是:采用1.3μm長波長多模或單模光纖,光纖損耗為o.55~l dB/km,傳輸速率為140  Mb/s,中繼距離為20~50 km,于1982年開始陸繼投入使用,一般用于中、短距離的長途通信線路,也用做大城市市話局中繼線,以實現無中繼傳輸。

  1982—1988年的第3代光纖通信系統,采用1.31μm長波長單模光纖,光纖損耗降至0.3~0.5   dB/km,實用化、大規模應用是其主要特征,傳輸信號為準同步數字系列(PDH)的各次群路信號,中繼距離為50~100   km,于1983年以后陸續投入使用,主要用于長途干線和海底通信,是光纖通信重點推廣應用階段。

  1988—1996年的第4代光纖通信系統。其主要特征是:開始采用1.55μm波長窗口的光纖,光纖損耗進一步降至O.2   dB/km,主要用于建設同步數字系列(sDH)同步傳送網絡,傳輸速率達2.5 Gb/s,中繼距離為80~120   km,并開始采用摻鉺光纖放大器(EDFA)和波分復用(WDM)器等新型器件。色散位移光纖(I)SF7.G.653)是應用于第4代光纖通信系統的一項重要成就。普通單模光纖的零色散點在1.31  μm附近,色散位移光纖將零色散點從1.31μm移到1.55μm,有效地解決了1.55 μm光通信系統的色散問題。

  1996年以來的第5代光纖通信系統。其主要特征是:采用密集波分復用(DWDM)技術的全光網絡開發與應用,充分利用光纖低損耗波段潛在容量實現傳輸系統的急劇擴容。由于WDM具有大容量、透明性、可重構性、易擴容性等優異性能,近年來得到了極大的重視和飛速的發展,其相關的光器件、光系統、光網絡等方面的發展代表了光通信技術的發展方向,已成為國際和國內在光纖通信領域內的研究重點和應用熱點。

  我國的光纖通信技術在政府的大力支持下也有了較大的發展,陸續完成了8×2.5Gb/s、16×10Gbl/s、32×10Gb/s、160×10Gb/s   WDM系統,10Gb/s、40Gb/s0TDM試驗系統,寬帶接人系統和全光通信試驗網、自動交換光網絡試驗平臺等一系列項目,自行研制成功的WDM光傳輸系統已在多省市提供運行和服務,各種光纖局域網/城域網/廣域網已得到了廣泛應用,我國已成為世界上為數不多的幾個掌握了全套SDH和WDM光通信系統系列產品技術的國家之一,在世界光通信系統和光網絡領域已經占據了一席之地。


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