片不錯(cuò)的技術(shù)文章ppt課件(參考版)
2025-05-04 12:05本頁(yè)面
【正文】 。 第 17章 光纖通信技術(shù) 另外為了大大提高光纖通信系統(tǒng)的有效性和可靠性 ，許多國(guó)家還在進(jìn)行光放大器 、 相干光通信 、 多波道光纖通信及光孤子通信等新技術(shù)的研究 。 因此 ， 有人說(shuō) ， 如果 20世紀(jì)的通信是電網(wǎng)絡(luò)的時(shí)代 ， 那么 21世紀(jì)的信息傳輸將會(huì)是全新的光網(wǎng)絡(luò)時(shí)代 。 光纖通信網(wǎng)將在長(zhǎng)途通信與市話通信中代替現(xiàn)有的電纜通信網(wǎng) ， 這已為各國(guó)所公認(rèn) 。 于是 ， 通過(guò)這樣的復(fù)用方式 ， 會(huì)使一根光纖中的實(shí)際傳輸量得到成倍地增加 ， 因而提高了光纖通信系統(tǒng)的有效性和經(jīng)濟(jì)效益 。 從而實(shí)現(xiàn)在一根光纖上傳輸多個(gè)光源光信號(hào)的目的 。 這 N個(gè)光信號(hào)通過(guò)復(fù)用器 ——合波器 ， 將來(lái)自 N臺(tái)光發(fā)射機(jī)的光信號(hào)合并起來(lái) ， 耦合進(jìn)入同一根光纖中傳輸 。 圖 17― 7所示的方框圖就是在一根光纖上單向傳輸 N個(gè)光波波長(zhǎng)的波分復(fù)用系統(tǒng) 。 如果利用波分復(fù)用技術(shù) ， 不僅可以在原有地下管道的條件下增加線路的容量 ， 而且可以節(jié)省大量的地下管道建設(shè)資金 ， 避免管道建設(shè)對(duì)城市交通和市容的影響 。 第 17章 光纖通信技術(shù) 波分復(fù)用的帶寬一般為幾十個(gè)納米 ， 通常用戶較多 ，需要較多的傳輸通路時(shí) ， 可以使用工作波長(zhǎng)小于一個(gè)納米的波分復(fù)用系統(tǒng) ， 這種系統(tǒng)中光載波的間距小而密集 ， 稱之為高密度波分復(fù)用 （ HDWDM） 。 目前 ， 許多國(guó)家采用這種技術(shù) ，它在長(zhǎng)途光纖通信與用戶網(wǎng)光纖通信領(lǐng)域中均有著廣闊的前景 。 第 17章 光纖通信技術(shù) 在長(zhǎng)距離光纖通信中 ， 波分復(fù)用具有很高的經(jīng)濟(jì)性 。 由于光纖具有很寬的帶寬 ， 因此可在一根光纖中傳輸多個(gè)不同波長(zhǎng)的光載波 ， 這就是波分復(fù)用 ， 它類似于電通信中的頻分復(fù)用 。 另一種是頻分復(fù)用法 ， 由于光纖通信的主信號(hào)速率很高 ， 而監(jiān)控 、 公務(wù)等輔助信號(hào)的速率低得多 ， 兩者在頻譜上是分開(kāi)的 ， 因此可以利用頻分復(fù)用進(jìn)行傳輸 。鑒于上述原因 ， 在光纜中加金屬線來(lái)傳輸監(jiān)控信號(hào)不是發(fā)展方向 ， 將會(huì)逐漸淘汰 ， 而采用光纖來(lái)傳輸監(jiān)控信號(hào)的方法會(huì)越來(lái)越普及 。 在實(shí)際應(yīng)用中 ， 第一種方法可使主信號(hào)和監(jiān)控信號(hào)可以完全分開(kāi) ， 互不影響 ， 光系統(tǒng)的設(shè)備相對(duì)簡(jiǎn)單 。監(jiān)控系統(tǒng)根據(jù)功能不同大致有三種組成方式： (1)在一個(gè)數(shù)字段內(nèi)對(duì)光傳輸設(shè)備和 PCM復(fù)用設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控； (2)在具有多個(gè)方向傳輸?shù)慕K端站內(nèi) ,對(duì)多個(gè)方向進(jìn)行監(jiān)控； (3)對(duì)跨越數(shù)字段的設(shè)備進(jìn)行集中監(jiān)控 。 又如當(dāng)中繼站溫度過(guò)高 ， 則發(fā)出啟動(dòng)風(fēng)扇或空調(diào)的指令 。 當(dāng)經(jīng)過(guò)維護(hù)值守人員維修主用系統(tǒng)恢復(fù)正常后 ， 監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)再發(fā)出指令 ， 將系統(tǒng)從備用倒換回主用系統(tǒng) 。 第 17章 光纖通信技術(shù) 對(duì)光纖通信進(jìn)行監(jiān)測(cè)和控制的主要內(nèi)容有： (1)誤碼率是否滿足指標(biāo)要求； (2)各個(gè)中繼器是否有故障； (3)接收光功率是否滿足指標(biāo)要求； (4)光源的壽命； (5)電源是否有故障； (6)環(huán)境的溫度 、 濕度是否在要求的范圍內(nèi) ， 包括火災(zāi)告警等 。 與其它的通信系統(tǒng)一樣 ， 在一個(gè)實(shí)用的光纖通信系統(tǒng)中 ， 為了保證通信的可靠 ， 監(jiān)控系統(tǒng)是必不可少的 。 有的光中繼器還有區(qū)間通信接口 ，以提供一定的區(qū)間通信能力 。 第 17章 光纖通信技術(shù) 光纖通信系統(tǒng)中的光中繼器主要由光接收設(shè)備和光發(fā)送設(shè)備組成 ,如圖 17― 6所示 。 這樣 ， 就限制了光脈沖信號(hào)在光纖中長(zhǎng)距離的傳輸 。 顯然 ， 一臺(tái)質(zhì)量好的接收機(jī)應(yīng)有較寬的動(dòng)態(tài)范圍 。 這樣 ， 原來(lái)按標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)的光接收機(jī)便可能失效 。 從物理概念上來(lái)看 ， 上述這種靈敏度定義也是容易理解的：如果一部光接收機(jī)在滿足給定的誤碼率指標(biāo)條件下所需的平均光功率低 ， 說(shuō)明這部接收機(jī)在微弱的輸入光條件下就能正常工作 ， 顯然 ， 這部接收機(jī)的性能是好的 ， 是靈敏的 。 工程上常用最低平均光功率來(lái)描述光接收機(jī)的靈敏度 ， 即在滿足給定的誤碼率指標(biāo)條件下 ， 最低接收平均光功率 Pmin。 第 17章 光纖通信技術(shù) (4) 光接收機(jī)的指標(biāo) 。 (3)信道解碼電路 。 第 17章 光纖通信技術(shù) 自動(dòng)增益控制 。 給光電二極管提供穩(wěn)定的反向偏壓 。 光信號(hào)接收電路主要有以下三個(gè)作用： 低噪聲放大 。 目前在光纖通信中廣泛使用的光電檢波管是半導(dǎo)體光電二極管 ， 它具有尺寸小 、 靈敏度高 、 響應(yīng)速度快以及工作壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn) 。 第 17章 光纖通信技術(shù) 圖 17―5 光接收機(jī)框圖 放大 均衡器自動(dòng)功率控制判決定時(shí)提取解碼 解擾碼形反變換光信號(hào)接收電路 信道解碼電路光電檢測(cè)器電信號(hào)光信號(hào)第 17章 光纖通信技術(shù) (1) 光電檢測(cè)器 。 第 17章 光纖通信技術(shù) 光接收機(jī)的作用是接收經(jīng)光纖傳輸衰減后的十分微弱的光信號(hào) ， 從中檢測(cè)出傳送的信息 ， 放大到足夠大后 ， 供終端處理使用 。 目前一般認(rèn)為 LD管可以實(shí)現(xiàn)的最高調(diào)制頻率為 10GHz， 實(shí)際上已有調(diào)制速率達(dá) 20Gb/s的報(bào)道 。 調(diào)制特性要好 。 消光比是指全 0碼時(shí)的平均光功率 P0與全 1碼時(shí)的平均光功率 P1之比 。與此同時(shí) ， 要求輸出光功率保持恒定 ， 在環(huán)境溫度變化或器件老化的過(guò)程中 ， 穩(wěn)定度要求在 5%~10%。 入纖功率越大；可通信的距離就越長(zhǎng) ， 但光功率太大會(huì)使系統(tǒng)工作在非線性狀態(tài) ， 對(duì)通信將產(chǎn)生不良影響 。 有合適的輸出光功率 。 監(jiān)測(cè)光電二極管用于檢測(cè)激光器發(fā)出的光功率 ， 經(jīng)放大器放大后控制激光器的偏置電流 ， 使其輸出的平均功率保持恒定 。 ATC電路
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