光纖通信系統(tǒng)設(shè)計課件

1第7章 光纖通信系統(tǒng)設(shè)計1第7章 光纖通信系統(tǒng)設(shè)計2本章內(nèi)容、重點、難點和要求本章內(nèi)容損耗受限系統(tǒng)的再生段距離的設(shè)計。色散受限系統(tǒng)的再生段距離的設(shè)計。損耗受限和色散受限系統(tǒng)的再生段距離的設(shè)計示例。本章重點和難點損耗受限和色散受限系統(tǒng)的再生段距離的設(shè)計示例。學習本章目的和要求掌握再生段距離設(shè)計的方法。2本章內(nèi)容、重點、難點和要求本章內(nèi)容3

光纖通信系統(tǒng)/網(wǎng)絡(luò)的總體設(shè)計必須從實際需求出發(fā)，光纖通信網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計規(guī)劃涉及網(wǎng)絡(luò)拓撲和路由選擇、網(wǎng)絡(luò)容量確定、業(yè)務(wù)通路組織、設(shè)備線路類型選擇、最大中繼距離計算等。網(wǎng)絡(luò)拓撲、線路路由選擇網(wǎng)絡(luò)/系統(tǒng)容量的確定光纖/光纜選型透擇合適的設(shè)備，核實設(shè)備的性能指標光傳輸設(shè)計系統(tǒng)的總體考慮3光纖通信系統(tǒng)/網(wǎng)絡(luò)的總體設(shè)計必須從實際需求出4光傳輸設(shè)計主要內(nèi)容是根據(jù)應(yīng)用對傳輸距離的需求，確定經(jīng)濟而且可靠工作的光接口，并根據(jù)光接口的具體參數(shù)指標進行預(yù)算，驗證再生段能可靠工作且經(jīng)濟上盡可能低成本。一個光再生段也稱為光纜線路系統(tǒng)。在實際組網(wǎng)應(yīng)用中通常有三種光傳輸設(shè)計方法：即最壞值設(shè)計法聯(lián)合設(shè)計法統(tǒng)計設(shè)計法(包括半統(tǒng)計設(shè)計法)

再生段的設(shè)計4光傳輸設(shè)計主要內(nèi)容是根據(jù)應(yīng)用對傳輸距離的需求，確定經(jīng)濟而且5光再生段模型包括發(fā)送機、光通道和接收機。發(fā)送機與光通道之間定義S參考點，光通道與接收機之間定義R

參考點，S參考點與R參考點之間為光通道。L表示S-R之間的距離。5光再生段模型包括發(fā)送機、光通道和接收機。發(fā)送機與光通道之間6光纜數(shù)字線路系統(tǒng)設(shè)計的基本方法是最壞值設(shè)計法。所謂最壞值設(shè)計法，就是在設(shè)計再生段距離時，將所有參數(shù)值都按最壞值選取，而不管其具體分布如何。按照ITU?T建議G.957的規(guī)定，允許的光通道損耗PSR為：

PSR

=PT?PR?P0

（7-1）PT—光發(fā)送功率；PR—光接收靈敏度；P0—光通道功率代價。7.1損耗受限系統(tǒng)設(shè)計6光纜數(shù)字線路系統(tǒng)設(shè)計的基本方法是最壞值設(shè)計法。7.1損耗7

P0在實際中可以等效為附加接收損耗，需扣除，于是實際S-R點的允許損耗為：

式中，Af

表示再生段平均光纜衰減系數(shù)（dB/km），AS

是再生段平均接頭損耗（dB），Lf

是單盤光纜的盤長（km），Mc

是光纜富余度（dB/km），AC

是光纖配線盤上的活動連接器損耗（dB），這里按兩個考慮。7P0在實際中可以等效為附加接收損耗，需扣除8圖7-1光通道損耗的組成在中繼距離的設(shè)計中應(yīng)考慮衰減和色散這兩個限制因素，因而對于中繼距離的設(shè)計可以分為兩種情況來討論。第一種情況是損耗受限系統(tǒng)，即再生段距離由S和R點之間的光通道損耗決定。第二種情況是色散受限系統(tǒng)，即再生段距離由S和R點之間的光通道總色散所限定。8圖7-1光通道損耗的組成在中繼距離的設(shè)計中應(yīng)考慮衰減和9

損耗受限系統(tǒng)的實際可達再生段距離估算：

（7-3）所以（7-4）其中 9損耗受限系統(tǒng)的實際可達再生段距離估算：10式中PT為發(fā)送光功率（dBm），PR為光接收靈敏度（dBm），AC是光纖配線盤上的收發(fā)端兩個附加活動連接器損耗（dB），PP為光通道功率代價（dB），由反射功率代價Pr和色散功率代價Pd組成，Me為系統(tǒng)設(shè)備富裕度（dB），Mc為光纜富余度（dB/km），n是再生段內(nèi)所用光纜的盤數(shù)，αfi是單盤光纜的衰減系數(shù)（dB/km），Af表示再生段平均光纜衰減系數(shù)（dB/km），αsi是單個光纖接頭的損耗（dB），AS是再生段平均接頭損耗（dB）。10式中PT為發(fā)送光功率（dBm），PR為光接收靈敏度（dB11采用最壞值法設(shè)計時，再生段距離Ll的計算公式（7?4）可以簡化為下式（7-7）11采用最壞值法設(shè)計時，再生段距離Ll的計算公式（7?4）可127.2色散受限系統(tǒng)設(shè)計

色散受限系統(tǒng)的再生段距離的最壞值可用下式估算：Ld=DSR/Dm

（7-8）其中DSR為S點和R點之間允許的最大色散值，可以從相關(guān)的標準表格中查到，Dm為允許工作波長范圍內(nèi)的最大光纖色散系數(shù)，單位為ps/（nm·km），可取實際光纖色散分布最大值。127.2色散受限系統(tǒng)設(shè)計色散受限系統(tǒng)的13（1）多縱模激光器(MLM-LD)和發(fā)光二極管（LED）

（7-9）式中：fb是線路信號比特率，單位為Mbit/s；Dm

是光纖色散系數(shù)，單位為ps/（nm·km）；δλ是光源的均方根譜寬，單位為nm；ε是與色散代價有關(guān)的系數(shù)，當光源為多縱模激光器（MLM?LD）時，ε取0.115，若為發(fā)光二極管，ε取0.306。13（1）多縱模激光器(MLM-LD)和發(fā)光二極管（LED）14（2）單縱模激光器（SLM-LD）（7-10）

式中α為啁啾系數(shù)，當采用普通DFB激光器作為系統(tǒng)光源時，α取值范圍為4～6；當采用新型的量子阱激光器時，α取值范圍為2～4；λ為波長（單位為nm）；fb為線路信號比特率（單位為Tbit/s）。以2.4Gbit/s系統(tǒng)為例，假設(shè)工作波長λ為1550nm，Dm為17ps/（nm·km），則采用普通量子阱激光器（設(shè)α=3）和EA調(diào)制器（設(shè)α=0.5）后，傳輸距離可以分別達101km和607km。14（2）單縱模激光器（SLM-LD）15（3）采用外調(diào)制器

（7-11）

式中c為光速。以2.4Gbit/s為例，λ=1550nm，Dm=17ps/（nm·km），則采用M-Z外調(diào)制器的系統(tǒng)色度色散受限距離可以延長到1275km左右。實際系統(tǒng)設(shè)計分析時，首先根據(jù)式（7-4）或（7-7）算出損耗受限的距離，再根據(jù)式（7-8）至式（7-11）算出色散受限的距離，最后選擇其中較短的一個即為最大再生段距離。15（3）采用外調(diào)制器 167.4應(yīng)用舉例

【例1】

以STM?16長途通信系統(tǒng)光傳輸設(shè)計為例。計劃建設(shè)一條2.5Gbit/s單模光纖干線系統(tǒng)，系統(tǒng)采用單縱模激光器，沿途具備設(shè)站條件的候選站點間的距離為（57～70）km，系統(tǒng)設(shè)計要求設(shè)備富余度Me為4dB，光纜富余度Mc為0.05dB/km。

167.4應(yīng)用舉例【例1】以STM?16長途通信系17步驟1：先分析所設(shè)計的系統(tǒng)為那種再生段類型根據(jù)上述70km的最長站間距離可以初選L?16.2系統(tǒng)（其目標距離80km），并假設(shè)工作波長為極端的1580nm，單盤光纜的衰減系數(shù)Af=0.22dB/km，單個光纖熔接接頭的損耗αs=0.1（dB），單盤光纜的盤長Lf=2km，活動連接器損耗AC=0.35dB，光纖色散系數(shù)Dm=20ps/（nm·km），接收機動態(tài)范圍Dr=18dBm。依據(jù)L?16.2規(guī)定，PT=（?2～3）dBm，PR=?28dBm，P0=2dB，設(shè)激光器啁啾系數(shù)α=3，則依據(jù)式（7-4）和式（7-10）可以分別計算出：17步驟1：先分析所設(shè)計的系統(tǒng)為那種再生段類型根據(jù)上述70k18（1），根據(jù)最壞值設(shè)計法計算損耗限制系統(tǒng)（采用公式7-7）最大無中繼距離：18（1），根據(jù)最壞值設(shè)計法計算損耗限制系統(tǒng)（采用公式7-719（2），根據(jù)最壞值設(shè)計法計算色散限制系統(tǒng)（因光源器件采用單縱模激光器，選用公式(7-12)最大中繼距離：

由于Ll＜LC，所以此系統(tǒng)為損耗受限系統(tǒng)，且能滿足58km無中繼傳輸距離的要求。19（2），根據(jù)最壞值設(shè)計法計算色散限制系統(tǒng)（因光源器件采用20若系統(tǒng)速率較低，光纖損耗系數(shù)較大，則最大中繼距離首先考慮損耗限制，要求S和R參考點之間光纖線路總損耗必須不超過系統(tǒng)的總功率衰減。即：或其中，PT為平均發(fā)送光功率，PR是接收靈敏度，Ac是連接器損耗（dB/km），Me是系統(tǒng)余量，Af是光纖損耗系數(shù)（dB/km），As是每公里光纖平均接頭損耗（dB/km），Mc是每公里光纖線路損耗余量（dB/km），L是中繼距離。步驟2：簡易估算法：20若系統(tǒng)速率較低，光纖損耗系數(shù)較大，則最大中繼距離首先考慮21【例2】長途光纖系統(tǒng)各部分參數(shù)如下：系數(shù)速率為564.992Mbit/s，碼型為8BIH，光的發(fā)射功率2.7dBm，接收靈敏度－34dBm，接收機動態(tài)范圍24dB，BER＝10-10，設(shè)備的富余度3dB，光纜線路富余度主0.08dB/km,光纜配線架連接器的損耗為0.5dB/個，光纖損耗為0.33dB/km，光纖接頭損耗為0.04dB/km，光源采用MLM－LD，光源譜寬主1.6nm,光纖色散系數(shù)為2.5ps/nm.km,ε光通道功率參數(shù)取0.115。試求：（1）對系統(tǒng)進行預(yù)算，確定出合適的中繼距離范圍。（2）指出該系統(tǒng)是何種因素的限制系統(tǒng)。

21【例2】長途光纖系統(tǒng)各部分參數(shù)如下：系數(shù)速率為564.22解：由題意可列出損耗限制系統(tǒng)參數(shù)

PT=2.7dBm,PR=-34dBm,Dr=24dB（若需計算過載）,Me=3dB,Mc=0.08dB/km,Af=0.33dB,Ac=0.5dB,As/Lf=0.04dB/km,

色散限制系統(tǒng)參數(shù)

fb=564.992*9/8=635.616MHzDm=2.5ps/nm·km，ε=0.115，δλ=1.6nm

22解：由題意可列出損耗限制系統(tǒng)參數(shù)23

（1）因為系統(tǒng)工作速率較低，損耗限制距離適用簡易估算法：但本例工作波長窗口色散較大，又因為采用多縱模激光器，色散限制距離適用公式（7-11）為：所以選擇其中較小的值，則中繼距離取45.2km。

(2)該系統(tǒng)是色散限制系統(tǒng)。23（1）因為系統(tǒng)工作速率較低，損耗限制距離適用簡24【例3】p214【例2】本題的要求是給定了一個較短的中繼距離，需要分析系統(tǒng)是否會過載，是從最小中繼距離反過來求算應(yīng)設(shè)定的輸出功率，屬于逆向計算的方法。又因為是從過載點考慮問題，所以設(shè)定系統(tǒng)容許選定的中繼距離為利用過載點功率來計算的最短值，故應(yīng)小于現(xiàn)場條件設(shè)定的20公里，即保證不過載。24【例3】p214【例2】本題的要求是給定了一個較短的25【例4】練習題7-4解：依題意

fb=622.080MHz,δλ=2nm，PT=2dBm,PR=-30dBm,Dr≥20dB,P0=1dBm,Ac=1dB,As/Lf=0.1dB/km,Af=0.28dB/km,Me=3.2dB,Mc=0.1dB/km,D=2ps/nm·km。（1），按損耗限制系統(tǒng)預(yù)算最大中繼距離：25【例4】練習題7-426

（2），按色散限制系統(tǒng)預(yù)算最大中繼距離，因為采用多縱模激光器光源，適用公式（7-11）且ε取值0.115：

（3），由于Ld<Lmax，該通信系統(tǒng)最大中繼距離為46.2km。26（2），按色散限制系統(tǒng)預(yù)算最大中繼距離，因為27電吸收調(diào)制器(EA)吸收調(diào)制器(EA)是一種損耗調(diào)制器，EA調(diào)制器的基本原理是：改變調(diào)制器上的偏壓，使量子阱(MQW)的吸收邊界發(fā)生變化，進而改變光束的通斷，實現(xiàn)調(diào)制。EA調(diào)制器容易與激光器集成在一起，形成體積小、結(jié)構(gòu)緊湊的彈片集成組件，而且需要的驅(qū)動電壓也比較低。但它的頻率啁啾比M-Z(Mach-Zahnder）波導調(diào)制器要大。不適合傳輸距離特別長的高速海纜系統(tǒng)。27電吸收調(diào)制器(EA)吸收調(diào)制器(EA)是一種損耗調(diào)制器28啁啾（zhōujiū）啁啾（zhōujiū）：象聲詞，鳥鳴聲。代表產(chǎn)生光脈沖時引入的附加性調(diào)頻，說明光脈沖的載頻隨時間變化，稱為啁啾。

通信領(lǐng)域中，常用到“啁啾聲”（chirp）的名詞，信號音調(diào)，一種線性調(diào)頻脈沖。如chirpradarn.線性調(diào)頻雷達。chirpeda.啁啾效應(yīng)的、線性調(diào)頻的；chiringn.啁啾作用、啁啾過程、啁啾調(diào)頻。

28啁啾（zhōujiū）啁啾（zhōujiū）：象聲29M-Z調(diào)制器M-Z調(diào)制器是一種常見的電光調(diào)制器。輸入光信號在第一個3dB耦合器處被分成相等的兩束，分別進入兩波導傳輸。波導是用電光材料制成，其折射率隨外部施加的電壓大小而變化，從而導致兩路光信號到達第二個耦合器時相位延遲不同。若兩束光的光程差是波長的整數(shù)倍，兩束光相干加強；若兩束光的光程差是波長的1/2，兩束光相干抵消，調(diào)制器輸出很小。因此，只要控制外加電壓，就能對光束進行調(diào)制。特點：非常好的消啁啾和微波特性，適合高速率(10Gbit/s或更高速率)系統(tǒng)的超長距離傳輸。但這類調(diào)制器的插入損耗較大，需要較高的驅(qū)動電壓(典型值為4V)，難以與光源集成，而且對偏振敏感。29M-Z調(diào)制器M-Z調(diào)制器是一種常見的電光調(diào)制器。輸入光信303031啁啾（zhōujiū）是編碼脈沖技術(shù)中的一種術(shù)語，指對脈沖進行編碼時，其載頻在脈沖持續(xù)時間內(nèi)線性地增加，當將脈沖變到音頻時，會發(fā)出一種聽起來像鳥叫的啁啾聲，故名“啁啾”。后來就將脈沖傳輸時中心波長發(fā)生偏移的現(xiàn)象叫做“啁啾”。例如在光纖通信中由于激光二極管本身不穩(wěn)定而使傳輸單個脈沖時中心波長瞬時偏移的現(xiàn)象，也叫“啁啾”。

31啁啾（zhōujiū）是編碼脈沖技術(shù)中的一種術(shù)語，指對32應(yīng)用舉例32應(yīng)用舉例33第7章 光纖通信系統(tǒng)設(shè)計1第7章 光纖通信系統(tǒng)設(shè)計34本章內(nèi)容、重點、難點和要求本章內(nèi)容損耗受限系統(tǒng)的再生段距離的設(shè)計。色散受限系統(tǒng)的再生段距離的設(shè)計。損耗受限和色散受限系統(tǒng)的再生段距離的設(shè)計示例。本章重點和難點損耗受限和色散受限系統(tǒng)的再生段距離的設(shè)計示例。學習本章目的和要求掌握再生段距離設(shè)計的方法。2本章內(nèi)容、重點、難點和要求本章內(nèi)容35

光纖通信系統(tǒng)/網(wǎng)絡(luò)的總體設(shè)計必須從實際需求出發(fā)，光纖通信網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計規(guī)劃涉及網(wǎng)絡(luò)拓撲和路由選擇、網(wǎng)絡(luò)容量確定、業(yè)務(wù)通路組織、設(shè)備線路類型選擇、最大中繼距離計算等。網(wǎng)絡(luò)拓撲、線路路由選擇網(wǎng)絡(luò)/系統(tǒng)容量的確定光纖/光纜選型透擇合適的設(shè)備，核實設(shè)備的性能指標光傳輸設(shè)計系統(tǒng)的總體考慮3光纖通信系統(tǒng)/網(wǎng)絡(luò)的總體設(shè)計必須從實際需求出36光傳輸設(shè)計主要內(nèi)容是根據(jù)應(yīng)用對傳輸距離的需求，確定經(jīng)濟而且可靠工作的光接口，并根據(jù)光接口的具體參數(shù)指標進行預(yù)算，驗證再生段能可靠工作且經(jīng)濟上盡可能低成本。一個光再生段也稱為光纜線路系統(tǒng)。在實際組網(wǎng)應(yīng)用中通常有三種光傳輸設(shè)計方法：即最壞值設(shè)計法聯(lián)合設(shè)計法統(tǒng)計設(shè)計法(包括半統(tǒng)計設(shè)計法)

再生段的設(shè)計4光傳輸設(shè)計主要內(nèi)容是根據(jù)應(yīng)用對傳輸距離的需求，確定經(jīng)濟而且37光再生段模型包括發(fā)送機、光通道和接收機。發(fā)送機與光通道之間定義S參考點，光通道與接收機之間定義R

參考點，S參考點與R參考點之間為光通道。L表示S-R之間的距離。5光再生段模型包括發(fā)送機、光通道和接收機。發(fā)送機與光通道之間38光纜數(shù)字線路系統(tǒng)設(shè)計的基本方法是最壞值設(shè)計法。所謂最壞值設(shè)計法，就是在設(shè)計再生段距離時，將所有參數(shù)值都按最壞值選取，而不管其具體分布如何。按照ITU?T建議G.957的規(guī)定，允許的光通道損耗PSR為：

PSR

=PT?PR?P0

（7-1）PT—光發(fā)送功率；PR—光接收靈敏度；P0—光通道功率代價。7.1損耗受限系統(tǒng)設(shè)計6光纜數(shù)字線路系統(tǒng)設(shè)計的基本方法是最壞值設(shè)計法。7.1損耗39

P0在實際中可以等效為附加接收損耗，需扣除，于是實際S-R點的允許損耗為：

式中，Af

表示再生段平均光纜衰減系數(shù)（dB/km），AS

是再生段平均接頭損耗（dB），Lf

是單盤光纜的盤長（km），Mc

是光纜富余度（dB/km），AC

是光纖配線盤上的活動連接器損耗（dB），這里按兩個考慮。7P0在實際中可以等效為附加接收損耗，需扣除40圖7-1光通道損耗的組成在中繼距離的設(shè)計中應(yīng)考慮衰減和色散這兩個限制因素，因而對于中繼距離的設(shè)計可以分為兩種情況來討論。第一種情況是損耗受限系統(tǒng)，即再生段距離由S和R點之間的光通道損耗決定。第二種情況是色散受限系統(tǒng)，即再生段距離由S和R點之間的光通道總色散所限定。8圖7-1光通道損耗的組成在中繼距離的設(shè)計中應(yīng)考慮衰減和41

損耗受限系統(tǒng)的實際可達再生段距離估算：

（7-3）所以（7-4）其中 9損耗受限系統(tǒng)的實際可達再生段距離估算：42式中PT為發(fā)送光功率（dBm），PR為光接收靈敏度（dBm），AC是光纖配線盤上的收發(fā)端兩個附加活動連接器損耗（dB），PP為光通道功率代價（dB），由反射功率代價Pr和色散功率代價Pd組成，Me為系統(tǒng)設(shè)備富裕度（dB），Mc為光纜富余度（dB/km），n是再生段內(nèi)所用光纜的盤數(shù)，αfi是單盤光纜的衰減系數(shù)（dB/km），Af表示再生段平均光纜衰減系數(shù)（dB/km），αsi是單個光纖接頭的損耗（dB），AS是再生段平均接頭損耗（dB）。10式中PT為發(fā)送光功率（dBm），PR為光接收靈敏度（dB43采用最壞值法設(shè)計時，再生段距離Ll的計算公式（7?4）可以簡化為下式（7-7）11采用最壞值法設(shè)計時，再生段距離Ll的計算公式（7?4）可447.2色散受限系統(tǒng)設(shè)計

色散受限系統(tǒng)的再生段距離的最壞值可用下式估算：Ld=DSR/Dm

（7-8）其中DSR為S點和R點之間允許的最大色散值，可以從相關(guān)的標準表格中查到，Dm為允許工作波長范圍內(nèi)的最大光纖色散系數(shù)，單位為ps/（nm·km），可取實際光纖色散分布最大值。127.2色散受限系統(tǒng)設(shè)計色散受限系統(tǒng)的45（1）多縱模激光器(MLM-LD)和發(fā)光二極管（LED）

（7-9）式中：fb是線路信號比特率，單位為Mbit/s；Dm

是光纖色散系數(shù)，單位為ps/（nm·km）；δλ是光源的均方根譜寬，單位為nm；ε是與色散代價有關(guān)的系數(shù)，當光源為多縱模激光器（MLM?LD）時，ε取0.115，若為發(fā)光二極管，ε取0.306。13（1）多縱模激光器(MLM-LD)和發(fā)光二極管（LED）46（2）單縱模激光器（SLM-LD）（7-10）

式中α為啁啾系數(shù)，當采用普通DFB激光器作為系統(tǒng)光源時，α取值范圍為4～6；當采用新型的量子阱激光器時，α取值范圍為2～4；λ為波長（單位為nm）；fb為線路信號比特率（單位為Tbit/s）。以2.4Gbit/s系統(tǒng)為例，假設(shè)工作波長λ為1550nm，Dm為17ps/（nm·km），則采用普通量子阱激光器（設(shè)α=3）和EA調(diào)制器（設(shè)α=0.5）后，傳輸距離可以分別達101km和607km。14（2）單縱模激光器（SLM-LD）47（3）采用外調(diào)制器

（7-11）

式中c為光速。以2.4Gbit/s為例，λ=1550nm，Dm=17ps/（nm·km），則采用M-Z外調(diào)制器的系統(tǒng)色度色散受限距離可以延長到1275km左右。實際系統(tǒng)設(shè)計分析時，首先根據(jù)式（7-4）或（7-7）算出損耗受限的距離，再根據(jù)式（7-8）至式（7-11）算出色散受限的距離，最后選擇其中較短的一個即為最大再生段距離。15（3）采用外調(diào)制器 487.4應(yīng)用舉例

【例1】

以STM?16長途通信系統(tǒng)光傳輸設(shè)計為例。計劃建設(shè)一條2.5Gbit/s單模光纖干線系統(tǒng)，系統(tǒng)采用單縱模激光器，沿途具備設(shè)站條件的候選站點間的距離為（57～70）km，系統(tǒng)設(shè)計要求設(shè)備富余度Me為4dB，光纜富余度Mc為0.05dB/km。

167.4應(yīng)用舉例【例1】以STM?16長途通信系49步驟1：先分析所設(shè)計的系統(tǒng)為那種再生段類型根據(jù)上述70km的最長站間距離可以初選L?16.2系統(tǒng)（其目標距離80km），并假設(shè)工作波長為極端的1580nm，單盤光纜的衰減系數(shù)Af=0.22dB/km，單個光纖熔接接頭的損耗αs=0.1（dB），單盤光纜的盤長Lf=2km，活動連接器損耗AC=0.35dB，光纖色散系數(shù)Dm=20ps/（nm·km），接收機動態(tài)范圍Dr=18dBm。依據(jù)L?16.2規(guī)定，PT=（?2～3）dBm，PR=?28dBm，P0=2dB，設(shè)激光器啁啾系數(shù)α=3，則依據(jù)式（7-4）和式（7-10）可以分別計算出：17步驟1：先分析所設(shè)計的系統(tǒng)為那種再生段類型根據(jù)上述70k50（1），根據(jù)最壞值設(shè)計法計算損耗限制系統(tǒng)（采用公式7-7）最大無中繼距離：18（1），根據(jù)最壞值設(shè)計法計算損耗限制系統(tǒng)（采用公式7-751（2），根據(jù)最壞值設(shè)計法計算色散限制系統(tǒng)（因光源器件采用單縱模激光器，選用公式(7-12)最大中繼距離：

由于Ll＜LC，所以此系統(tǒng)為損耗受限系統(tǒng)，且能滿足58km無中繼傳輸距離的要求。19（2），根據(jù)最壞值設(shè)計法計算色散限制系統(tǒng)（因光源器件采用52若系統(tǒng)速率較低，光纖損耗系數(shù)較大，則最大中繼距離首先考慮損耗限制，要求S和R參考點之間光纖線路總損耗必須不超過系統(tǒng)的總功率衰減。即：或其中，PT為平均發(fā)送光功率，PR是接收靈敏度，Ac是連接器損耗（dB/km），Me是系統(tǒng)余量，Af是光纖損耗系數(shù)（dB/km），As是每公里光纖平均接頭損耗（dB/km），Mc是每公里光纖線路損耗余量（dB/km），L是中繼距離。步驟2：簡易估算法：20若系統(tǒng)速率較低，光纖損耗系數(shù)較大，則最大中繼距離首先考慮53【例2】長途光纖系統(tǒng)各部分參數(shù)如下：系數(shù)速率為564.992Mbit/s，碼型為8BIH，光的發(fā)射功率2.7dBm，接收靈敏度－34dBm，接收機動態(tài)范圍24dB，BER＝10-10，設(shè)備的富余度3dB，光纜線路富余度主0.08dB/km,光纜配線架連接器的損耗為0.5dB/個，光纖損耗為0.33dB/km，光纖接頭損耗為0.04dB/km，光源采用MLM－LD，光源譜寬主1.6nm,光纖色散系數(shù)為2.5ps/nm.km,ε光通道功率參數(shù)取0.115。試求：（1）對系統(tǒng)進行預(yù)算，確定出合適的中繼距離范圍。（2）指出該系統(tǒng)是何種因素的限制系統(tǒng)。

21【例2】長途光纖系統(tǒng)各部分參數(shù)如下：系數(shù)速率為564.54解：由題意可列出損耗限制系統(tǒng)參數(shù)

PT=2.7dBm,PR=-34dBm,Dr=24dB（若需計算過載）,Me=3dB,Mc=0.08dB/km,Af=0.33dB,Ac=0.5dB,As/Lf=0.04dB/km,

色散限制系統(tǒng)參數(shù)

fb=564.992*9/8=635.616MHzDm=2.5ps/nm·km，ε=0.115，δλ=1.6nm

22解：由題意可列出損耗限制系統(tǒng)參數(shù)55

（1）因為系統(tǒng)工作速率較低，損耗限制距離適用簡易估算法：但本例工作波長窗口色散較大，又因為采用多縱模激光器，色散限制距離適用公式（7-11）為：所以選擇其中較小的值，則中繼距離取45.2km。

(2)該系統(tǒng)是色散限制系統(tǒng)。23（1）因為系統(tǒng)工作速率較低，損耗限制距離適用簡56【例3】p214【例2】本題的要求是給定了一個較短的中繼距離，需要分析系統(tǒng)是否會過載，是從最小中繼距離反過來求算應(yīng)設(shè)定的輸出功率，屬于逆向計算的方法。又因為是從過載點考慮問題，所以設(shè)定系統(tǒng)容許選定的中繼距離為利用過載點功率來計算的最短值，故應(yīng)小于現(xiàn)場條件設(shè)定的20公里，即保證不過載。24【例3】p214【例2】本題的要求是給定了一個較短的57【例4】練習題7-4解：依題意

fb=622.080MHz,δλ=2nm，PT=2dBm,PR=-30dBm,Dr≥20dB,