《华为内部实验课程1》.ppt

* 光检测器件通过光/电转换，将信号（通信信息）从光波中分离（检测）出来。 光纤通信对光检测器件的要求： 灵敏度高（响应度高） 噪声低 工作电压低 体积小、重量轻、寿命长 第四章 光检测器件与光接收机 * PIN光二极管： 特性参数：灵敏度、响应时间 优点：噪声小、工作电压低 缺点：没有倍增效应。PIN的光接收机灵敏度不高，适宜用于短距通信。 APD光二极管： 特性参数：倍增因子G（平均增益），倍增噪声因子 APD光二极管的最大优点是倍增效应，即输入同样大小的光功率信号能获得比PIN光二极管多几十倍的光电流，大大提高了光接收机的灵敏度（比PIN光接收机提高约10dB以上）。 光检测器件类型 * 光接收机方框图 * 光接收机各功能框介绍 前置放大器： 把光检测器产生的微弱光电流进行预放大。 主放大器： 把信号进一步放大，其增益一般在50dB以上。 均衡器： 把主放大器输出的脉冲进行均衡，以形成码间干扰最小、最有利于进行判决的波形。 * 光接收机各功能框介绍 判决再生电路： 对均衡器输出的脉冲流逐个进行判决，并再生成波形整齐的脉冲码流。 时钟提取电路： 提取时钟，以保证收发同步。 自动增益控制（AGC）： 控制前置放大器与主放大器的增益，使光接收机有一个规定的动态范围。 偏压电路： 向APD光二极管提供反向偏压。 * 光接收机灵敏度： 在保证规定的误码率条件下(如BER＝1×10-10)，光接收机所需要的最小光功率值，一般以dBm为单位。 灵敏度是光接收机一项重要技术指标，灵敏度与光发送机的发光功率、光纤的衰耗系数决定了光纤通信的中继距离。 光接收机过载光功率： 在保证规定的误码率条件下(如BER＝1×10-10)，光接收机所允许的最大光功率值，以dBm为单位。 动态范围： 过载光功率与灵敏度之差，动态范围一般在20dB以上。 光接收机的主要技术指标 * 光纤通信的最大中继距离受光纤衰耗的限制，称为衰耗受限系统； 光纤通信的最大中继距离受传输色散的限制，称为谓色散受限系统。 在PDH及SDH（STM-16以下）通信中，码速率不高（一般最高为140Mb/s），色散造成的影响不大，多数为衰耗受限系统。 在SDH（STM-64或以上）通信中，码速率很高，光纤色散影响很大，系统可能是衰耗受限系统，也可能是色散受限系统。 光传输设计-概述 * 衰耗受限系统 光纤通信的中继距离受各种传输衰耗参数的限制，如光发送机的平均发光功率、光缆的衰耗系数、光接收机灵敏度等。衰耗受限系统的接收光功率可用下式计算： 实际接收光功率 =发送光功率 - 光传输距离*衰耗系数/km - 活动连接器总衰耗 光纤的衰耗系数: 1310nm波长：0.3~0.4dB/km 1550nm波长，0.15～0.25dB/km 活动连接器衰耗：一般每个为0.5 dB。 将实际接收光功率与接收灵敏度相比较，前者应比后者高5dB以上，才能保证光传输系统长期正常工作。 光传输设计-光传输距离估算 * 色散受限系统 由于系统中光纤色散、光源谱宽等因素的影响，限制了光纤通信的中继距离。 色散受限系统的中继距离，一般在光板技术指标中会给出。 光传输设计-光传输距离估算 * * LD 半导体激光器 光源为激光 LED半导体发光二极管 光源为荧光 * * 不同波长的三个光波同时在光纤中传播时，通过石英介质相互作用产生新的波长，新的波长地频率是三者的组合，如下列公式； flnm=fl±fn±fm 这种现象称为四波混频 华为内部实验课程1 * 课程目标 华为技术 一﹑光纤通信概论 二﹑光纤与光缆 三﹑光发送与光接收 * 光纤通信概念 光纤通信以光作为信息载体，利用光纤传输携带信息的光波，以达到通信之目的。 数字光纤通信系统的基本组成：光发送机﹑光接收机﹑光纤 光纤通信概论 * 典型的数字光纤通信系统方框图 光纤通信概论 华为技术 电端机（模/数） 光发送机 光纤 中继器 光接收机 电端机（模/数） 模拟信号 模拟信号 发送端的电端机把信息（如话音）进行模/数转换，用转换后的数字信号去调制发送机中的光源器件LD，输出发出携带信息的光波。光波经光纤传输后到达接收端，光接收机把数字信号从光波中检测出来送给电端机，而电端机再进行数/模转换，恢复成原来的信息。 光纤 模拟信号 * 携带信息的光波： 数字信号为1时，光源器件发送一个传号光脉冲； 当数字信号为0时，光源器件发送一个空号（不发光）。 光纤通信概论 * 通信容量大 一根光纤同时传输24万个话路，比传统的明线、同轴电缆、微波等要高出几十乃至上千倍。 波分复用技术的采用，把一根光纤当作几根、几十根光纤使用，通信容量近乎无限。 中继距离长 光纤具有