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光纤通信

发布时间:2020-03-02 19:05:01 来源:范文大全 收藏本文 下载本文 手机版

第五章:

1.光纤通信是以光波为载波、光导纤维(简称光纤)为传输媒质的一种通信方式。 光纤通信的特点:① 传输频带宽,通信容量大。② 传输损耗低,中继距离长。

③ 抗电磁干扰。④ 保密性强,无串话干扰。⑤ 线径细(0.1mm),重量轻。⑥ 资源丰富。 光纤的分类:(1)根据光纤横截面上折射率分布的不同,分为阶跃型光纤和渐变型光纤。

(2)根据光纤中传输模式(模式是指电磁场的分布形式)数量的不同,分为单模光纤和多模光纤。

光纤的传输特性:(1.损耗:光波在光纤中传输,光功率随着传输距离的增加而减小,这种现象称为光纤的传输损耗。光纤的传输损耗是影响系统传输距离的重要因素。光纤自身的损耗主要有吸收损耗和散射损耗。此外,光源与光纤的耦合损耗、光纤之间的连接损耗等也是光纤传输损耗的因素。

(2.色散:光脉冲信号经光纤传输,到达输出端会发生时间上的展宽,这种现象称为色散。色散的大小用时延差(Δτ)表示。

光纤的色散主要有模式色散、材料色散和波导色散。

3.光纤通信系统的组成:光发射端机、光纤、光中继器、光接收端机组成。

光中继器的功能:re-amplifying 再放大(光放大器的功能);re-timing 再定时 (消除时间抖动);re-shaping 再整形 (消除波形畸变)

通过这3个R,得到接近于发射端的光信号的copy,从而延长传输距离,提高信号质量。 波分复用系统的概念:WDM在一芯光纤中同时传输多波长光信号。

两种形式:

1、.双纤单向传输:单向WDM是指所有光波长同时在一根光纤上沿同一方向传送

2、.单纤双向传输:双向是指不同光波长在一根光纤上同时向两个不同的方向传输,但是两个方向所用的波长相互分开,以实现两个方向的全双工通信。

4.阶跃型光纤和渐变型的区别:阶跃型光纤:单包层光纤,纤芯和包层折射率都是均匀分布,折射率在纤芯和包层的界面上发生突变;渐变型光纤:单包层光纤,包层折射率均匀分布,纤芯折射率随着纤芯半径增加而减少,是非均匀连续变化的;

5.简述光纤的导光原理:是利用了光的全反射的原理。因光在不同物质中的传播速度是不同的,所以光从一种物质射向另一种物质时,在两种物质的交界面处会产生折射和反射。而且,折射光的角度会随入射光的角度变化而变化。当入射光的角度达到或超过某一角度时,折射光会消失,入射光全部被反射回来,这就是光的全反射。不同的物质对相同波长光的折射角度是不同的(即不同的物质有不同的光折射率),相同的物质对不同波长光的折射角度也是不同。光纤通讯就是基于以上原理而形成的。

6.EDFA:EDFA是英文“Erbium-doped Optical Fiber Amplifer”的缩写,意即掺铒光纤放大器。 EDFA的应用形式

(1) 中继放大器:置于光纤线路中,用于延长传输距离。

(2) 前置放大器:置于光接收机前,用于放大微弱光信号。

(3) 后置放大器:置于光发射机后,用于提高发射光功率

7.光发射机和光接收机的作用:

光发射机是实现电/光转换的光端机。由光源、驱动器、调制器和控制电路组成。

其功能是将来自于电端机的电信号对光源发出的光波进行调制,成为已调光波,然后再将已调的光信号耦合到光纤或光缆去传输。

光接收机是实现光/电转换的光端机。它由光检测器和光放大器组成。

其功能是将光纤或光缆传输来的光信号,经光检测器转变为电信号,然后,再将这微弱的电信号经放大电路放大到足够的电平,送到接收端。

光纤通信

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