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什么是光纤通信系统

发布时间:2017/4/21 丨 文章来源:admin 丨 浏览次数:8182

一、光纤通信系统的构成

  一个实用的光纤通信系统,配置各种功能的电路、设备和辅助设施,如接口电路、复用设备、管理系统以及供电设施等,才能投入运行。要根据用户需求、要传输的业务种类和所采用传输体制的技术水平等来确定具体的系统结构。因此,光纤通信系统结构的形式是多种多样的,但其基本结构仍然是确定的。

  有种通信系统主要是由3部分组成:光发射机、光纤光缆和光接收机。由于光纤只能传光信号不能传电信号,因此,这种通信系统在发送端必须先把电信号变成光信号,在接收端再把光信号变为电信号,即电/光和光/电变换。其电/光和光/电变换的基本方式是直接强度调制和直接检波。实现过程如下:输入的电信号既可以是模拟信号(如视频信号、电视信号),也可以是数字信号(如计算机数据、PCM信号);调制器将输入的电信号转换成适合驱动光源器件的电流信号并用来驱动光源器件,对光源器件进行直接强度调制,完成电/光变换的功能;光源输出的光信号直接耦合到传输光纤中,经一定长度的光纤传输后送达接收端;在接收端,光电检测器对输入的光信号进行直接检波,将光信号转换成相应的电信号,再经过放大恢复等电处理过程,弥补线路传输过程中带来的信号损伤(如损耗、波形畸变),最后输出和原始输入信号相一致的电信号,从而完成整个传输过程。

  二、光纤通信系统的发展历史

  回顾光纤通信系统的发展历史,迄今为止大致经历了5个发展阶段。

  1973—1976年的第1代光纤通信系统。其特征是:采用0.85μm短波长多模光纤,光纤损耗为2.5~3   dB/km,传输速率为50~100Mb/s,中继距离为8~10   km,于1978年进入现场试用,80年代初陆续在世界先进国家推广应用,多用做市话局间中继线路。

  1976—1982年的第2代光纤通信系统。其特征是:采用1.3μm长波长多模或单模光纤,光纤损耗为o.55~l dB/km,传输速率为140  Mb/s,中继距离为20~50 km,于1982年开始陆继投入使用,一般用于中、短距离的长途通信线路,也用做大城市市话局中继线,以实现无中继传输。

  1982—1988年的第3代光纤通信系统,采用1.31μm长波长单模光纤,光纤损耗降至0.3~0.5   dB/km,实用化、大规模应用是其主要特征,传输信号为准同步数字系列(PDH)的各次群路信号,中继距离为50~100   km,于1983年以后陆续投入使用,主要用于长途干线和海底通信,是光纤通信重点推广应用阶段。

  1988—1996年的第4代光纤通信系统。其主要特征是:开始采用1.55μm波长窗口的光纤,光纤损耗进一步降至O.2   dB/km,主要用于建设同步数字系列(sDH)同步传送网络,传输速率达2.5 Gb/s,中继距离为80~120   km,并开始采用掺铒光纤放大器(EDFA)和波分复用(WDM)器等新型器件。色散位移光纤(I)SF7.G.653)是应用于第4代光纤通信系统的一项重要成就。普通单模光纤的零色散点在1.31  μm附近,色散位移光纤将零色散点从1.31μm移到1.55μm,有效地解决了1.55 μm光通信系统的色散问题。

  1996年以来的第5代光纤通信系统。其主要特征是:采用密集波分复用(DWDM)技术的全光网络开发与应用,充分利用光纤低损耗波段潜在容量实现传输系统的急剧扩容。由于WDM具有大容量、透明性、可重构性、易扩容性等优异性能,近年来得到了极大的重视和飞速的发展,其相关的光器件、光系统、光网络等方面的发展代表了光通信技术的发展方向,已成为国际和国内在光纤通信领域内的研究重点和应用热点。

  我国的光纤通信技术在政府的大力支持下也有了较大的发展,陆续完成了8×2.5Gb/s、16×10Gbl/s、32×10Gb/s、160×10Gb/s   WDM系统,10Gb/s、40Gb/s0TDM试验系统,宽带接人系统和全光通信试验网、自动交换光网络试验平台等一系列项目,自行研制成功的WDM光传输系统已在多省市提供运行和服务,各种光纤局域网/城域网/广域网已得到了广泛应用,我国已成为世界上为数不多的几个掌握了全套SDH和WDM光通信系统系列产品技术的国家之一,在世界光通信系统和光网络领域已经占据了一席之地。


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