《光纤通信线路》ppt课件

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1、第五章光纤通信线路主要内容光通信线路组成点到点链路的设计多路信号复用光放大器波分复用线路误码特性§5.1光通信线路组成1、点到点单用户线路光发送机光接收机光发送机光接收机光发送机光接收机光接收机光发送机光缆光缆光端机光端机2、点到点多用户线路多路信号复用多路信号解复用多路信号复用多路信号解复用光端机光端机电端机电端机电源公务、管理3、远距离线路光端机光端机电端机电端机中继站中继站远距离信号损耗衰减中继站的作用：1）光信号放大2）光信号脉冲再生中继方式：1）光信号直接放大-------光放大器2）光端机光端机光端机4、远距离光通信链路终端站中继站分路站枢纽站为了节

2、约建设成本，往往是一缆多对光纤，并行传输,m对为了防止线路故障中断，往往留有备份线路因此线路中，应有线路质量检测和倒换设备复用段、数字段中继段当发生线路故障中断时，在该复用段倒换线路------用备份线路代替工作线路§5.2点到点链路的设计设备主要器件参数的确定,设备选型系统速率的确定路由设计中继距离的确定损耗限制系统色散限制系统链路中继距离设计损耗限制系统中继距离计算公式－从光源耦合进尾纤的光功率－接收机灵敏度－连接器损耗－光纤衰减（dB/km）L－传输距离熔接损耗（dB/km）功率代价---计算灵敏度时没有考虑的一些因素功率余量---老化使系统性能的下降消光

3、比激光器强度噪声模式噪声模式分配噪声反射噪声频率Chirp定时抖动色散引起的脉冲峰下降链路总的展宽时间等于各个因素引起的脉冲展宽时间的平方和的平方根限制系统数据速率的基本因素是：发送机展宽时间；光纤群时延色散（GVD）展宽时间；光纤模间色散展宽时间；接收机展宽时间。展宽时间预算－－色散限制确定光纤链路中色散限制的常用方法是进行系统展宽时间分析。一般情况下，一条数字链路的总展宽时间劣化不能超过NRZ（非归零）比特周期的70%，RZ（归零）比特周期的35%。单模光纤的群时延展宽时间为损耗限制系统色散限制系统§5.3多路信号复用技术1、多路信号复用方式的分类FDMTD

4、MCDM多路电信号复用方式多路光信号复用方式WDM----DWDM(OFDM)OTDMOCDM频分复用时分复用码分复用密集波分复用2、TDM同步时分复用准同步时分复用异步时分复用在频域划分子信道在时域划分子信道正交编码，不同信道码型正交收发同步时钟时钟同步时分复用异步时分复用PDHSDHATMIP3、PDH速率等级数字复用等级包含64Kb/s信道的数目数据率（Mb/s）北美欧洲日本010.0640.0640.0641（次群）241.5541.554302.048483.1523.1522（次群）966.3126.3121208.4483（次群）48034.368

5、32.06467244.376134491.053144097.7284（次群）1920139.2644032274.1765760397.200一次群二次群三次群四次群4、PDH数字复接正码速调整速率调整同步复用定时系统时钟帧同步发生器分路恢复定时提取低速码流高速码流§5.4光放大器光信号在光纤中传输时，会受到光纤衰减和色散等因素的影响。光放大器的基本原理是利用受激辐射或受激散射来实现光信号的放大。传统的光纤通信系统在间隔一定的距离设置中继器，对由于衰减和色散引起的信号劣化进行再生，但光/电/光方式再生的中继器已经不能适应高速率长距离光纤通信系统的要求。克服光

6、纤衰减的最有效的措施就是使用光放大器。1、光放大器类型2、光放大器的基本原理光放大器的基本原理是受激辐射或受激散射效应，其基本机制和激光器的发光原理非常相似。实际上，可以将光放大器理解为是一个没有反馈或反馈较小的激光器。对于某种特定的光学介质，当采用泵浦（电能源或光能源）方法，达到粒子数反转时就产生了光增益，即可实现光放大。一般来说，光增益不仅与入射光频率（波长）有关，也与放大器内部光强度有关。3、光放大器的主要参数1.泵浦和增益系数2.增益谱宽与放大器带宽3.增益饱和和饱和输出功率4.放大器噪声4、掺铒光纤放大器EDFAEDFA，ErbiumDopedFibe

7、rAmplifier掺铒光纤能放大光信号的基本原理在于铒离子能吸收泵浦光的能量，实现粒子数反转，当波长为1.55μm的信号光通过已被激活的掺铒光纤时，亚稳态上的粒子以受激辐射的方式跃迁到基态。对应于每一次跃迁，都将产生一个与激发该跃迁的光子完全一样的光子，从而实现了信号光在掺铒光纤的传播过程中不断放大。（1）EDFA的工作原理基态亚稳态激发态铒离子的能级EDFA主要由掺铒光纤（EDF）、泵浦光源、耦合器、隔离器等组成（2）EDFA组成输入功率（dBm）0-20-1001020输出功率(dBm)输出饱和光功率输入功率（dBm）（4）EDFA特性1.增益特性2.增益

8、系数增益系数3.噪声特性