光纖通信第8章1節(jié)

1第8章

直接檢測(cè)光波的設(shè)計(jì)與性能2第8章直接檢測(cè)光波的設(shè)計(jì)與性能前7章討論了光波通信系統(tǒng)的主要組成單元，包括光纖光纜傳輸媒質(zhì)、光發(fā)送機(jī)、光接收機(jī)、光中繼器、光放大器、光無(wú)源功能器件與光信號(hào)傳輸原理。本章討論如何將這些單元設(shè)備構(gòu)建成一種實(shí)際的光波通信系統(tǒng)時(shí)與設(shè)計(jì)和性能相關(guān)的問題。本章首先將重點(diǎn)學(xué)習(xí)：

◆數(shù)字光纖通信系統(tǒng)，光纖通信系統(tǒng)的基本單元是點(diǎn)對(duì)點(diǎn)傳輸鏈路。

◆討論點(diǎn)對(duì)點(diǎn)系統(tǒng)的功率預(yù)算及上升時(shí)間預(yù)算，以計(jì)算中繼距離。38.1單信道點(diǎn)到點(diǎn)數(shù)字光波通信系統(tǒng)的組成與通信功能

點(diǎn)到點(diǎn)光波通信系統(tǒng)是光通信網(wǎng)中最基本的傳輸鏈路，根據(jù)傳輸距離的長(zhǎng)短不同，有時(shí)在中途需要設(shè)置再生中繼器，如光電混合再生中繼器光放大器在結(jié)構(gòu)組成上一條完整的點(diǎn)到點(diǎn)通信系統(tǒng)均由光發(fā)送機(jī)、光纖光纜、中繼器和光接收機(jī)構(gòu)成如圖8.1所示。4圖8.1點(diǎn)到點(diǎn)連接光波通信系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成5圖8.1點(diǎn)到點(diǎn)連接光波通信系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成(a),(b)■圖(a)采用光電光混合3R再生中繼器；■圖(b)采用EDFA1R光放大中繼器，有時(shí)還在1R中繼系統(tǒng)中每隔一定距離接入一3R中繼器構(gòu)成混合中繼系統(tǒng)。6

根據(jù)光纖色散參數(shù)的不同，1R中繼器間的距離在45-140km范圍變化，1R中繼級(jí)聯(lián)最大無(wú)再生中繼的總傳輸距離達(dá)640km，3R中繼器間距離將更長(zhǎng)。在這兩種系統(tǒng)方案中，中繼距離L是一個(gè)主要設(shè)計(jì)參數(shù)，它決定系統(tǒng)建設(shè)成本和性能，當(dāng)考慮光纖色散影響時(shí)，傳輸距離取決與比特率B，因此一般用比特率--距離積BL來(lái)衡量點(diǎn)到點(diǎn)系統(tǒng)的性能。顯然，

BL積與光纖損耗和色散特性有關(guān)，而光纖特性又與波長(zhǎng)有關(guān)，所以BL積也與波長(zhǎng)有關(guān)。例如，工作與0.85μm、1.3μm和1.55μm的一、二、三代光波系統(tǒng)，其BL積的典型值分別為1（Gb/s）.km、100（Gb/s）.km和1000（Gb/s）.km。

7■圖(c)給出了一組多業(yè)務(wù)信號(hào)生成、單波單向傳輸和解調(diào)恢復(fù)的實(shí)施系統(tǒng)組成和過程，共有七個(gè)組成部分，在系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)管理單元的配置、監(jiān)測(cè)和管理下分七步完成：圖8.1(c)8

1）首先把經(jīng)過PCM編碼的語(yǔ)言信號(hào)，經(jīng)過壓縮編碼的視頻信號(hào)和由以太網(wǎng)交換機(jī)或路由器轉(zhuǎn)發(fā)的數(shù)據(jù)信號(hào)等多媒體數(shù)字業(yè)務(wù)信號(hào)復(fù)用成更高速率等級(jí)的信號(hào)。

2）為業(yè)務(wù)在SDH系統(tǒng)/網(wǎng)絡(luò)中的傳輸與運(yùn)營(yíng)維護(hù)和管理（OAM），在數(shù)據(jù)流中插入運(yùn)營(yíng)維護(hù)管理開銷，并為方便接收端進(jìn)行定時(shí)提取進(jìn)行擾碼，以破壞數(shù)據(jù)流中的長(zhǎng)連“0”和長(zhǎng)連“1”。

3）對(duì)半導(dǎo)體光源進(jìn)行直接或外調(diào)制，完成電數(shù)字信號(hào)到光數(shù)字信號(hào)的轉(zhuǎn)換。

4）高速光數(shù)字信號(hào)經(jīng)光纖傳輸，傳輸鏈路上通常接有1R或3R中繼器。95）光信號(hào)到達(dá)接收端后，首先由光電檢測(cè)器完成O/E轉(zhuǎn)換，把光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，并進(jìn)一步放大均衡，然后提取時(shí)鐘信號(hào)，在時(shí)