数字光纤通信系统讲述.ppt

图 5.8 紧套和松套光纤结构示意图 (a) 紧套光纤结构示意图； (b) 松套光纤结构示意图 2)加强构件 由于光纤的材料比较脆, 容易断裂, 为了使光缆便于承受敷设安装时所加的外力等, 在光缆内中心或四周要加一根或多根加强元件。加强构件的材料可用钢丝或非金属的纤维——增强塑料(FRP)等。  3) 护层 光缆的护层主要是对已形成的光纤芯线起保护作用, 避免受外部机械力和环境损坏。因此, 要求护层具有耐压力、防潮、 湿度特性好、重量轻、耐化学侵蚀、阻燃等特点。光缆的护层又分内护层和外护层, 内护层一般采用聚乙烯或聚氦乙烯等, 外护层可根据敷设条件而定, 要采用由钻带和聚乙烯组成的LAP外护套加钢丝铠装等。  2、 光缆的种类 在公用通信网中用的光缆结构如表 5.2 所示。 下面介绍几种有代表性的光缆结构形式。 ? (1) 层绞式光缆。 它是将若干根光纤芯线以强度元件为中心绞合在一起的一种结构, 如图5.9(a)所示。特点是成本低, 芯线数不超过10根。 (2) 单位式光缆。 它是将几根至十几根光纤芯线集合成一个单位, 再由数个单位以强度元件为中心绞合成缆, 如图5.9(b)所示, 其芯线数一般适用于几十芯。  (3) 骨架式光缆。 这种结构是将单根或多根光纤放入骨架的螺旋槽内, 骨架中心是强度元件, 骨架上的沟槽可以是V型、U型或凹型, 如图5.9(c)所示。由于光纤在骨架沟槽内具有较大空间, 因此当光纤受到张力时, 可在槽内作一定的位移, 从而减少了光纤芯线的应力应变和微变, 这种光纤具有耐侧压、抗弯曲、抗拉的特点。  (4) 带状式光缆。 它是将4～12根光纤芯线排列成行, 构成带状光纤单元, 再将多个带状单元按一定方式排列成缆, 如图5.9(d)所示。这种光缆的结构紧凑, 采用此种结构可做成上千芯的高密度用户光缆。  图 5.9光缆的基本结构 (a) 层绞式； (b) 单位式； (c) 骨架式； (d) 带状 3、光纤的连接： 1）永久连接：类似于电线电缆中的焊接（采用播放连接视频讲授） 2）活动连接：类似于插座与插头的连接。 三、数字光纤通信系统的组成 数字光纤通信系统与一般通信系统一样, 它由光发射机、 光纤和光接收机三大基本部分构成。  现在普遍采用的数字光纤通信系统, 是采用数字编码信号经强度调制-直接检波的数字通信系统。这里的强度是指光强度, 即单位面积上的光功率。强度调制是利用数字信号直接调制光源的光强度, 使之与信号电流成线性变化。直接检波, 是指信号在光接收机的光频上检测出数字脉冲信号。光纤通信系统组成原理方框图如图 5.1 所示。 图 5.1 光纤通信系统组成原理方框图 在发送设备中, 有源器件把数字脉冲电信号转换为光信号 (E/O变换), 送到光纤中进行传输。在接收设备中, 设有光检测器件, 将接收到的光信号转换为数字脉冲信号(O/E变换)。 在其传输的路途中, 当距离较远时, 采用光中继设备, 把信号经过中继再生处理后传输。  实用系统是双方向的, 其结构图如图 5.2 所示。 图中, 数字端机主要是把用户各种数字信号, 包括数字程控交换机和数字接口, 通过复用设备组成一定的数字传输结构(帧结构), 不同速率等级的数字信号流送至光端机, 光端机把数字端机送来的数字信号进行处理, 变成光脉冲送入光纤进行传输, 接收端进行相反的变换。  图 5.2 数字光纤通信传输系统结构方框图 光端机主要由光发送、光接收、信号处理及辅助电路组成。在光发送部分完成电/光变换, 在光接收部分主要完成光/电变换。信号处理, 主要指把数字端机送来的数字脉冲信号再处理, 以及各种码型变换, 使之适应光传输及其他目的。辅助电路主要包括告警、公务、监控及区间通信等等。  光中继机的作用, 主要是将光纤长距离传输后, 受到的衰耗及色散畸变的光脉冲信号, 转换为电信号后经放大整形、定时、再生还原为规则的数字脉冲信号。经过再调制光源, 变为光脉冲信号送入光纤继续传输, 达到延长传输距离的目的。  * 四、光波分复用的基本概念 1.光波分复用（WDM，Wavelength Division Multiplexing）技术指在一根光纤上能同时传送多波长光信号的一项技术。它是在发送端将不同波长的光信号组合起来