第3章光收發(fā)設(shè)備(電路及系統(tǒng))(續(xù))(參考版)
2025-02-17 16:02本頁(yè)面
【正文】 77 2．級(jí)聯(lián)光放大器系統(tǒng)的接收靈敏度 ? 信號(hào)功率 PS和 ASE功率 PASE沿級(jí)聯(lián)光放大器線路的變化 78 。 74 2．級(jí)聯(lián)光放大器系統(tǒng)的接收靈敏度 （ 1） EDFA ? 當(dāng)光纖通信系統(tǒng)中使用了光放大器，此時(shí)系統(tǒng)中不僅存在散粒噪聲、熱噪聲，而且還會(huì)受到放大 的自發(fā)輻射的影響。 ? ASE總功率為 0spASE)1(2 BGhfnP ??72 1．級(jí)聯(lián)光放大器系統(tǒng)的信噪比 （ 1） 自發(fā)輻射噪聲 ? 自發(fā)輻射因子 nsp 表示了放大器中粒子反轉(zhuǎn)能力的大小，可用下式表示： )/( 122 NNNn eesp ???? ??73 1．級(jí)聯(lián)光放大器系統(tǒng)的信噪比 （ 2） ? 由于放大的自發(fā)輻射噪聲在到達(dá)光接收機(jī)之前是呈現(xiàn)積累關(guān)系，嚴(yán)重時(shí)會(huì)影響系統(tǒng)性能。 67 2．接收靈敏度 （ 1） ? 誤碼率是指這兩種情況下的誤碼概率可用下式給出： 010122)2/exp()2(21)0/1()0()1/0()1(???????????IIerfcBERPPPPBER68 ? 比特誤碼率和 Q參數(shù)的關(guān)系 69 2．接收靈敏度 （ 2） Q )G()(2TA_T2/12T2s???????????QfFqRQPPGRQ70 EDFA的級(jí)聯(lián)系統(tǒng) 1．級(jí)聯(lián)光放大器系統(tǒng)的信噪比 2．級(jí)聯(lián)光放大器系統(tǒng)的接收靈敏度 71 1．級(jí)聯(lián)光放大器系統(tǒng)的信噪比 （ 1） ? 基中自發(fā)輻射的光子中的一部分疊加在放大的光纖傳輸模上一起沿光纖傳輸，并會(huì)被后面的放大器放大，這就產(chǎn)生了自發(fā)輻射噪聲（ ASE）。 ? 最佳平均雪崩增益（ Gmax） 65 1．接收機(jī)噪聲 ? InGaAs APD接收機(jī)最佳 APD增益 Gmax與入射光功率 Pin的關(guān)系 66 2．接收靈敏度 ? 接收靈敏度是指在滿足給定誤碼率（ BER=1 1010）條件下，光接收機(jī)能夠接收到的最小平均光功率。 ? 而 APD除具有光電轉(zhuǎn)換功能外，還具有信號(hào)放大功能，即其平均輸出功率為 IP=RGPin，其中 R為響應(yīng)度。 ? 熱噪聲是由于電子在光電檢測(cè)器的負(fù)載電阻 RL上做隨機(jī)運(yùn)動(dòng)，而產(chǎn)生的電流隨機(jī)起伏的現(xiàn)象，使所傳輸?shù)男盘?hào)附加上了一種噪聲，這種附加噪聲就是熱噪聲。 （ 4） 56 2． EDFA在光纖通信系統(tǒng)中的應(yīng)用 ? EDFA在光纖通信系統(tǒng)中的主要作用是延長(zhǎng)中繼距離，當(dāng)它與波分復(fù)用技術(shù)、光孤子技術(shù)相結(jié)合時(shí)，可實(shí)現(xiàn)超大容量、超長(zhǎng)距離的傳輸。 ? 為了解決傳輸距離較短的問題，人們?cè)诠饫w通信系統(tǒng)中采用摻餌光纖放大器（ EDFA）。 ? 為了避免光纖工作于非線性狀態(tài)，通常，光源輸出光功率不得超過(guò) 3dBm。 52 3．極化模色散的影響 ? 理論上單模光纖中只傳輸一個(gè)基模，但實(shí)際上在單模光纖中的基模存在兩個(gè)模式，即橫向電場(chǎng)沿 y方向極化和沿 x方向極化的的兩個(gè)模式，它們的極化方向相互垂直，這兩種模式分別為 LP01x和 LP01y ? 但在實(shí)際光纖中，由于光纖形狀、折射率以及應(yīng)力等分布的不均勻，兩種模式的縱向速度不同，從而導(dǎo)致相移不同，在時(shí)間上表現(xiàn)為不同極化態(tài)之間的群時(shí)延不同，使脈沖波形出現(xiàn)展寬現(xiàn)象。 ? 極限值設(shè)計(jì)法 48 3．最大中繼距離的計(jì)算 （ 2） ① ② 光纖每公里帶寬與 L ③ 光纖帶寬與半功率點(diǎn)寬度 W ④ a 多縱模激光器（ MLM）和發(fā)光二極管（ LED b 單縱模激光器（ SLM c 49 10Gbit/s及 10Gbit/s以上的SDH光線路 1．光源頻率啁啾影響 2．光纖的色散特性影響 3．極化模色散的影響 4 50 1．光源頻率啁啾影響 ? 為了能夠直觀地度量其影響，因此引入啁啾系數(shù) a來(lái)評(píng)估光源的
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