数字光纤通信系统培训课件.ppt

4.4 数字光纤系统的两种传输体制 光纤大容量数字传输目前都采用同步时分复用(TDM)技术。 复用又分为若干等级，先后有两种传输体制：准同步数字系列(PDH)、同步数字系列(SDH) 随着光纤通信技术和网络的发展，PDH遇到了许多困难。SDH解决了PDH存在的问题，是一种比较完善的传输体制，现已得到大量应用。这种传输体制不仅适用于光纤信道，也适用于微波和卫星干线传输。 精品 一、 数字复接原理 数字复接实质上是对数字信号的时分多路复用。 数字复接系统组成原理如图所示。 数字复接设备由数字复接器和数字分接器组成。 数字复接器将若干个低等级的支路信号按时分 复用的方式合并为一个高等级的合路信号。 数字分接器将一个高等级的合路信号分解为原来 的低等级支路信号。  精品 精品 光缆的种类 在公用通信网中用的光缆结构如表所示。 精品 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(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(b)所示, 其芯线数一般适用于几十芯。  精品 (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(c)所示。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(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。  精品 图  (a) 层绞式； (b) 单位式； (c) 骨架式； (d) 带状 精品 4.3 光端机 一、光发射机 1、数字光发射机的功能: 电端机输出的数字基带电信号转换为光信号； 用耦合技术注入光纤线路； 用数字电信号对光源进行调制。 2、调制方式：直接调制和外调制。 受调制的光源特性参数有：功率、 幅度、频率和相位，广泛应用的是直接光强(功率)调制。 精品 I I P P 输入电信号 输出光信号 输出光信号 输入电信号 (a) LED数字调制原理； (b) LD的数字调制原理 当激光器的驱动电流大于阈值电流Ith时，输出光功率P和驱动 电流I基本上是线性关系。 输出光功率和输入电流成正比，输出光信号反映输入电信号。 精品 3、光发射机基本组成 数字光发射机的方框图如图所示，主要有光源和电路两部分。 光源是实现电/光转换的关键器件，在很大程度上决定着光发射机的性能。 电路的设计应以光源为依据，使输出光信号准确反映输入电信号。 输入接口 线路编码 调制电路 光源 控制电路 电信号输入 光信号输出 图 数字光发射机方框图 精品 1）光源 对通信用光源的要求如下 ： 发射的光波长应和光纤低损耗“窗口”一致，即中心波长应在0.85 μm、 1.31 μm和1.55 μm附近。光谱单色性要好， 即谱线宽度要窄， 以减小光纤色散对带宽的限制。 电/光转换效率要高，即要求在足够低的驱动电流下， 有足够大而稳定的输出光功率，且线性良好。发射光束的方向性要好，以利于提高光源与光纤之间的耦合效率。   精品 允许的调制速率要高或响应速度要快， 以满足系统的大传输容量的要求。  器件应能在常温下以连续波方式工作， 要求温度 稳定性好， 可靠性高，寿命长。 此外，要求器件体积小，重量轻，安装使用方 便，价格便宜。 精品 2） 调制电路和控制电路 直接光强调制的数字光发射机主要电路有：调制电路、控制电路和线路编码电路。 3）线路编码电路 电端机输出的数字信号是适合电缆传输的双极性码，而光源不能发射负