chp9光纤通信技术-高泽华3.pdf

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1、第四篇：第四篇：接入与传送网技术接入与传送网技术第第88章章传送网技术基础传送网技术基础第第99章章光纤通信技术光纤通信技术第第1010章章无线通信技术无线通信技术第第1111章章综合业务接入技术综合业务接入技术第第99章章光纤通信技术光纤通信技术高泽华高泽华北京邮电大学电信工程学院北京邮电大学电信工程学院gaozehuagaozehua@bupt.edu.cn@bupt.edu.cn9.4光纤通信系统分类:ß按传输信号的种类划分ß按传输的光波长划分ß按光纤种类划分ß按传输信号的速率划分强度调制-直接检测(IM-DD)系统光纤通信系统的构成光发射端机中继器光接收

2、端机光缆光缆电发射端机电接收端机备用系统用户用户辅助系统1.电端机（包括发送端和接收端）电发射端机：模拟信号—数字信号高比特率—多路信号复接—合群数字信号2.光发射端机电光转换3.光中继器¢主要功能：补偿光能量的损耗，恢复信号脉冲的形状，并且具有分离/插入数据信息的功能。¢传统的光中继器：采用O/E/O的转换形式。完成放大、整形和再定时的功能。数字光中继器的构成图9.29光放大器¢直接对光信号进行放大¢对信号的格式和速率具有高度的透明性，使得系统更加简单和灵活4.光接收端机光电转换5.备用系统包括备用光端机,备用光纤,备用中继器等.可以一主一备或多主一备.6.辅

3、助系统¢监控管理系统¢公务通信系统¢自动倒换系统¢告警处理系统¢电源供给系统9.5光放大技术光中9.5.1光放大器继器¢能量降低需要对信号¢损耗长距离传输¢放大光纤存在¢色散¢脉冲展宽¢再生¢传统方法：光－电－光¢新技术：直接对光信号进行放大ô对信号的格式和速率具有高度的透明性，使得系统更加简单和灵活光放大器的种类¢光纤放大器（OFA）¢半导体光放大器（SOA）1.半导体光放大器半导体光放大器是一个特殊的半导体激光器器件加偏置电流时电流促使粒子数反转价带电子跃迁到导带产生自发辐射当外光场入射时发生受激辐射产生信号增益半导体光放大器的特点：¢尺寸很小¢增益较高¢频

4、带宽¢稳定性差¢输出功率小¢噪声系数较大2.光纤放大器¢掺稀土元素光纤放大器1.1550nm光纤放大器，掺铒光纤放大器（EDFA）2.1310nm光纤放大器，掺镨光纤放大器（PDFA）¢非线性光学放大器－常规光纤放大器1.拉曼光纤放大器（SRA）2.布里渊光纤放大器（SBA）（1）稀土掺杂光纤放大器掺杂的稀土元素有：铒Er镨Pr铒镱Er：Yb共掺杂1.掺铒光纤放大器（EDFA）：工作波长为1550nm2.掺镨光纤放大器（PDFA）：工作波长为1310nmEDFA的泵浦形式¢同向泵浦¢反向泵浦¢双向泵浦EDFA的应用形式：¢系统中的线路放大器¢功率放大器¢前置放大

5、器¢LAN放大器EDFA的优点：¢工作波长与光纤的低损耗波段一致¢增益谱宽¢增益高¢噪声指数低¢与光纤的耦合损耗小¢泵浦功率较低，泵浦效率高（2）非线性光学放大器－常规光纤放大器¢光纤拉曼放大器¢特点是：放大线路和传输线路同为光纤，是分布参数式的光放大器¢需要的泵浦功率较高9.6光波分复用技术¢光波分复用WDM：WavelengthDivisionMultiplexing分类－按照工作波长的波段¢在整个长波长波段内信道间隔较大的复用－粗波分复用（CWDM）。¢在1550nm波段的密集波分复用（DWDM），它是在同一窗口中信道间隔较小的波分复用。WDM系统的基本形

6、式¢双纤单向传输全双工通信¢单纤双向传输DWDM系统的五大组成部分<发射机特定波长和波长稳定、色散容限大的激光器发射源；能容忍一定SNR信号的光接收机。<接收机<光中继放大器增益平坦和增益锁定的EDFA光放大器<光监控信道1510nm

7、5)OSC传输是分段的且具有双向传输功能。(6)应有OSC保护路由，防止光纤被切断后监控信息不能传送的严重后果。¢光波分复用器/光解复用器是将不同波长光信号进行组合/分开的器件，是DWDM系统最基本的无源器件。通过它，光纤的频带资源可以得到充分利用。¢光波分复用器的基本功能是将N个不同波长的光信号合在一起，输入至光纤中去；光解复用器则是将N个合在一起的不同波长光信号分开。WDM技术的主要特点¢充分利用光纤的巨大带宽资源¢同时传输多种不同类型的信号¢实现单纤双向传输¢多种应用形式¢节约线路投资¢降低器件的超高速要求¢为IP提供透明的传送通道¢高度的组网灵活性、经济

8、性和可靠性9.7光时分复