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光纤通信技术系统组成、运用与发展 PAGE - PAGE 4 - 通信工程师论文 李伟涛 光纤通信技术系统组成、运用与发展 李伟涛 （单位：江苏正欣和通信发展有限公司 邮编：210008） [论文摘要]：光纤通信作为现代通信的主要通信方式，在现代通信网中起着举足轻重的作用。光纤是用二氧化硅为基本原材料制成，利用光波作为信息载体达到通信的目的，它具有价格低廉，体积小，重量轻，必威体育官网网址性高，传输系统所占空间小，解决了地下通道拥挤的问题，备受业内人士的青睐，在现代社会发展非常迅速，正向着更高水平、更高阶段发展，为人们的生活带来了更大的方便。 [关键字]：光纤通信 组成 分类 发展 光纤通信系统组成： 光纤通信作为现代通信的主要通信方式，在现代通信网中起着举足轻重的作用。随着社会的不断进步，通信向大容量，长距离方向发展是必然趋势。光通信是以电通信发展而来的，是成熟的电通信技术与先进光子技术的结合，是利用光作为信息载体，以二氧化硅为基本原材料来传输携带信息的光波达到通信的目的。其系统组成（如图1所示）：光发射机、光纤与光接受机组成。 在发射端，电端机把模拟信息（如话音）进行模/数转换，转换后的数字信号复用后再去调制发射机中的光源器件，一般是半导体激光器（LD），则光源器件就会发出携带信息的光波。如当数字信号为“1”时，光源器件发射一个“传号”光脉冲；当数字信号为“0”时，光源器件发射一个“空号”（不发光）。光发射机的作用就是进行电/光转换把数字化的电脉冲信号码流（如PCM话音信号）转换成光脉冲信号码流并输入到光纤中进行传输。光波经光纤传输后到达接受端。在接收端，光接收机把数字信号从光波中检测出来送给电端机，而电端机解复后再进行数/模转换，恢复成原来的模拟信息。光接收机的作用就是进行光/电转换，把数字电信号（通信信息）经过放大、均衡后在生出波形整齐的电脉冲信号，这样便完成了一次通信全过程。 光纤通信系统的分类与特点： 光纤通信系统可以根据系统所使用的传输信号形式、传输光的波长和光纤的类型进行不同的分类。 2.1 按传输信号分类： 按传输信号的不同，光纤通信系统可以分为：模拟光纤通信系统、数字光纤通信系统。 2.1.1 模拟光纤通信系统： 模拟光纤通信最主要的优点是不需要数字通信系统中的模/数转换和数/模转换，故比较经济。而且一个电视信号如采用数字通信方式，可不用频带压缩，140Mbit/s的系统只能通一路电视。在目前的技术情况下，为了在用户网传送多路宽带业务（如CATV），采用频率调制的频分多路复用的模拟光纤通信方式。 2.1.2 数字光纤通信系统： 数字光纤通信系统是光纤通信的主要通信方式。其优点是抗干扰能力强，使用再生技术时噪声积累少，易于集成以减少设备的体积和功耗，转接交换方便，利于与计算机结合等。数字通信的缺点是所占的频率宽，而光纤的带宽比金属传输线要宽许多，弥补了数字通信所占频带宽的缺点。采用数字通信，中继器采用判决再生技术，噪声积累少，是最有利的光纤通信技术。目前各国在公用通信网中的长途干线和市内局间中继线路均纷纷采用数字光纤通信系统作为主要传输方式，以便实现传输网的数字化。 2.2 按波长和光纤类型分类： 按波长和光纤类型分类，光纤通信系统分为四类：(1)、短波长（0.85μm左右）多模光纤通信系统；（2）、长波长（1.31μm）多模光纤通信系统；（3）、长波长（1.31μm）单模光纤通信系统；（4）、长波长（1.55μm）单模光纤通信系统。 2.3 光纤通信的特点： 光纤通信与其他通信手段相比，其特点在于： 2.3.1 频带宽，通信容量大： 光纤比铜线（明线）或电缆有大得多的传输带宽，光纤通信系统与光源的调制特性、调制方式和光纤的色散特性有关。理论上其一根头发丝粗细的光纤可同时传输100亿个话路，虽目前远没有达到如此高的传输容量，但一根光纤同时传输50万个话路（40Gbit/s），比同轴电缆、微波等要高出几千乃至几十万倍以上。如果加上波分复用技术将一根光纤当作几十、几百根光纤使用，其通信容量是非常惊人的。 2.3.2 损耗低、中继距离长： 由于光纤具有极低的衰减系数现已达到0.25db/km以下，配以适当的光发射机、光接收设备以及光放大器，可使其中继距离达到数百、数千公里，而且降低了通信系统传输设备的成本与复杂性，减少了许多的人力与物力，这是传统电缆无法相比的。 2.3.3 无串音干扰，必威体育官网网址性好： 在电波传输的过程中，电磁波的泄露会造成各传输通道的串扰，而且容易被窃听，必威体育官网网址性差。光波在光纤中传输时只是在其芯