光纤通信课程期末总复习ReNew课件.ppt

2.光放大器在光波系统中的应用 1.功率放大器 ——放大器接在发射机(Tx)的输出端 2.前置放大器 ——放大器接在接收机(Rx)的输入端 3.在线放大器 下图所示为多级放大 2. WDM的概念 光波分复用(WDM： Wavelength Division Multiplexing)技术是在一根光纤中同时传输多个波长光信号的一项技术。 基本原理：在发送端将不同波长的光信号组合起来(复用)，并耦合到光缆线路上的同一根光纤中进行传输，在接收端又将组合波长的光信号分开(解复用)，并作进一步处理，恢复出原信号后送入不同的终端。 WDM、 DWDM和OFDM在本质上没有多大区别。 3.光 孤 子 通 信 光孤子(Soliton)：经光纤长距离传输后，其幅度和宽度都不变的超短光脉冲(ps数量级)。光孤子的形成是光纤的群速度色散和非线性效应相互平衡的结果。 光孤子(Soliton)通信：以光孤子作为载体的通信方式，光孤子通信的传输距离可达上万公里，甚至几万公里，目前还处于试验阶段。 光纤通信的传输距离和传输速率受到光纤损耗和色散的限制。 4 相干光通信技术 光强调制-直接检测(IM-DD)方式的特点： 优点：调制和解调简单，容易实现，成本较低。 缺点：只用到振幅，没有利用光载波的频率和相位信息， 限制了系统性能的进一步提高。 目前已经受到了LD的极限调制速率，接收灵敏度难以提高等限制。 相干光通信：在发射端对光载波进行幅度、频率或相位调制；在接收端，则采用零差检测或外差检测，这种检测技术称为相干检测。 辅导答疑相关说明 考前辅导答疑时间安排如下： 18、19周课堂答疑； * 反向偏置 受激吸收过程产生电子-空穴对，从而产生光电流 * * 其系统组成如下图所示： * 小书p212 电发射机 通信中传送的许多信号（如话音、图像信号等）都是模拟信号。电发射机的任务，就是把模拟信号转换为数字信号（A/D转换），完成PCM（脉冲编码调制），并且按照时分复用（光纤大容量数字传输目前都采用同步时分复用技术）的方式把多路信号复接、合群，从而输出高比特率的数字信号。 PCM（脉冲编码调制）包括取样、量化、编码三个步骤。 2.光发射机 电发射机的输出信号，通过光发射机的输入接口进入光发射机。输入接口的作用，不仅保证光电发射机间信号幅度、阻抗的匹配，而且要进行适当的码型变换，以适合光发射机的要求。这里的码型变换不是线路编码， 光发射机已经讲过，它包括线路编码、和光源的调制电路和控制电路。 线路编码的作用是将码流转换成便于在光纤中传输（由于光源不可能有负光能，往往采用0、1二电平码，但简单的二电平码具有随信息随机起伏的直流和低频分量，在接收端对判决不利，因此要线路编码）、接收以及包括检测的线路码型。我国的PDH采用的是5B6B码。 3.光中继器 在长途光纤通信线路种，由于光纤本身的损耗和色散，造成信号幅度衰减和波形失真，因此每隔一段距离就要设置一个光中继器。 传统的光中继器采用光-电-光的转换方式，即先对接收到的微弱信号经过光电转换，放大、再生后恢复出原来的数字信号，再对光源进行调制，发射光信号进入光纤继续传输。90年代后，光纤放大器已经取代了传统的光-电-光的中继方式，但目前的光纤放大器上没有整形和再生功能（色散补偿功能，要和色散补偿器件联合使用）。 4. 接收机 在接收端，光接收机将光信号变换为电信号，再进行放大，再生，会处处原来传输的信号，送到电接收机。电接收机的任务是将高速数字信号进行时分解复用，然后再还原成模拟信号，传送给用户。光电接收机之间，经过输出接口实现码型、电平和阻抗的匹配。 5. 备用系统 由于光器件的可靠性比电子器件差，为了保证通信系统的畅通，光路（包括光端机，光纤和光中继器）应设置备用系统。当主用系统出现故障时，可人工或自动倒换到备用系统上。 6. 辅助系统 辅助系统包括监控管理系统、公务通信系统、自动倒换系统、告警处理系统、电源供给系统 * 2 单模光纤的拍长 定义L0为单模光纤的拍长，则有： 3 偏振模色散（PMD） LP01x和LP01y不能同步传输，引起色散---（PMD) 三、光源与光调制 一、主要概念： 1、自发辐射、受激辐射； 2、粒子数反转分布； 3 、半导体激光器的电光延迟时间、消光比（公式）； 4、激光器的阈值电流（温度） 三、光源与光调制 二、主要技术原理及分析： 本章相关运算中可能用到玻尔兹曼常数和普朗克常数需要了解并且记住。 1、试分