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光纤通信系统设计 所谓光纤通信系统，就是将从光源、光检测器、光放大器等有源器件到连接器、隔离器等无源器件通过光纤组合形成具有完整通信功能的系统。 光纤通信系统就传送的信号可以分为模拟光纤系统和数字光纤系统。模拟光纤系统目前一般只应用于传送广播式的视频信号，最主要的应用是广电的HFC网。其他场合一般采用数字光纤系统，它具有传输距离长，传输质量高，噪声不累积等模拟光纤系统无法比拟的特点。 光纤通信系统的设计包括两方面的内容：工程设计和系统设计。工程设计的主要任务是工程建设中的详细经费预算，设备、线路的具体工程安装细节。主要内容包括对近期及远期通信业务量的预测；光缆线路路由的选择及确定；光缆线路铺设方式的选择；光缆接续及接头保护措施；光缆线路的防护要求；中继站站址的选择以及建筑方式；光缆线路施工中的注意事项。系统设计的任务遵循建议规范，采用较为先进成熟的技术，综合考虑系统经济成本，合理选用器件和设备，明确系统的全部技术参数，完成实用系统的集成。 虽然光纤通信系统的形式多样，但在设计时，不管是否有有成熟的标准可循，以下几点是必须考虑的：①传输距离。②数据速率或信道带宽。③误码率（数字系统）或载噪比和非线性失真（模拟系统）。下面分别介绍模拟光纤系统和数字光纤系统的设计。 模拟光纤通信系统多采用副载波复用技术，主要指标有：载噪比CNR(Carrier Noise Ratio)、组合二阶互调失真CSO(Composite Second Order Intermodulation)和组合三阶差拍失真CTB(Composite Triple Beat)。后两项指标针对多路信道复用的使用情况。对于模拟的HFC网的设计，主要需要考虑系统的CNR、CTB、CSO指标，其传输距离主要受限于链路的损耗。在模拟的HFC网中，EDFA的引入可以延长传输距离且对CTB和CSO等非线性指标没有多大的影响，但对CNR影响较大，在系统设计时重点考虑。 对于数字光纤通信系统，其系统性能指标主要包括误码性能、抖动性能和系统的可靠性。设计时必须同时满足。目前大量使用的SDH和WDM系统为了提高其横向兼容性，对其光接口作了较严格的规范，是系统设计的标准。在设计中一般认为：损耗限制光放大段的长度，色散限制电再生段的距离，光信噪比取决于EDFA级联的个数。其中误码率是保证传输质量的基本指标，它受多种因素制约，与光探测器性能、前置放大器性能、码速、光波形、消光比以及线路码型有关。数字传输系统设计的任务就是要通过器件的适当选择以减小系统噪声的影响，确保系统达到要求的性能。 虽然光纤通信系统的形式多样，但在设计时，不管是否有成熟的标准可循，以下几点是必须考虑的：①传输距离。②数据速率或信道带宽。③误码率（数字系统）或载噪比和非线性失真（模拟系统）。在作过相关的分析后，我们要决定：是采用多模光纤还是单模光纤，并涉及到纤芯尺寸、折射率剖面、带宽或色散、损耗、数值孔径或模场直径等参数的选取；是采用LED还是LD光源，涉及到波长、谱线宽度、输出功率、有效辐射区、发射方向图、发射模式数量等指标的确定；是采用PIN还是APD接收器，它涉及到响应度、工作波长、速率和灵敏度等参量的选择。 为了确保获得预期的系统性能，做出合适的选择，必须进行两种预算：功率预算和带宽预算。 功率预算的目的是判断光检测器接收到的光功率是否达到其所需的最小光功率（灵敏度）。光发射机发送的功率减去光纤链路的损耗和系统富余度，即为接收机的接收功率。光纤链路的损耗包括光纤损耗、连接器损耗、接头损耗以及诸如分路器和衰减器等元件设备引入的损耗。系统富余度是一个估计值，用于补偿器件老化、温度波动以及将来可能加入链路器件引起的损耗，这个值在2～8dB之间。设总的光功率损耗为，光发射机发送的光功率为 (dBm)，光接收机的灵敏度为 (dBm)，则 带宽预算的目的是为了满足传输速率的要求。光纤通信系统的带宽除了和光纤的色散特性有关外，还与光发射机和光接收机等设备有关。工程上常用系统上升时间来表示系统的带宽。上升时间的定义是：在阶跃脉冲作用下，系统响应从幅值的10％上升到90％所需要的时间。如下图： 光纤通信系统的设计是一项复杂的工作，它要求熟知光源、光检测器和光纤的基本性能参数，并对其它光网络产品及应用有一定了解，重点在于掌握光纤通信系统的基本方法——功率预算和带宽预算以及高速系统的色散受限和损耗受限对中继距离的影响。《测量学》模拟试卷 得分 评卷人 复查人 1．经纬仪测量水平角时，正倒镜瞄准同一方向所读的水平方向值理论上应相差（A ）。 A 180° B 0° C 90° D 270° ? 2. 1：5000地形图的比例尺精度是（ D ）。 A 5 m B 0.