3.1 光纤通信概述(课件）-高二《通信技术》同步教学（电子工业版）

1 第三章 SDH光传输技术 本章内容、重点和难点  光纤通信的发展现状。  光纤通信的光波波谱。  光纤通信系统的基本组成与分类。  光缆线路工程的特点。  光纤的接续。 本章重点  光纤通信系统的基本组成。  光纤通信的特点。 本章难点  光纤通信的光波波谱。 2 第三章 光纤通信 学习本章的目的和要求  掌握光纤通信的概念。  了解光纤通信的产生及发展。  掌握光纤通信的组成及特点。 3 一光纤：即光导纤维。它是一种能够传输光波的直径很细的透明玻璃丝，是一种新的传输介质。 二光纤通信：是以光波为载波，以光导纤维为传输媒质的激光通信 3.1 光纤通信概述 4 1． 光波波谱 光波是电磁波，光波范围包括红外线、可见光、紫外线，其波长范围为：300μm～6×10−3μm。 可见光由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种颜色的连续光波组成，其中红光的波长最长，紫光的波长最短。波长再短就是X射线、γ射线。 电磁波波谱图如图1-1所示。 3.1.1光波的波段划分 5 图4-1 电磁波波谱图 6 2.光纤通信波长范围： 近红外区内，波长为0.8 ~ 1.8μm。 可分为短波长波段和长波长波段。 目前所采用的三个通信窗口为： 短波段（=0.85μm） 长波长段（= 1.31μm）; （= 1.55μm） 7 各种单位的换算公式如表1-1所示。 表4-1 各种单位的换算公式 c＝3×108m/s 1MHz（兆赫）＝106 Hz λ＝c/f 1GHz（吉赫）＝109 Hz 1μm（微米）＝10−6m 1THz（太赫）＝1012Hz 1nm（纳米）＝10−9m 1PHz（拍赫）＝1015 Hz 1Å（埃）＝10−10m 8 3.光纤通信的特点 二特点：1.传输频带宽、通信容量大 2.损耗低、中继距离远 3.不受电磁干扰，无串话，保密性强 4.线径细、重量轻 5.资源丰富，节约有色金属和原材料 当然光纤本身也有缺点，如光纤质地脆、机械强度低；要求比较好的切断、连接技术；分路、耦合比较麻烦等。但这些问题随着技术的不断发展，都是可以克服的。 一、光纤通信与电通信的区别： 1、以光频作为载频传播信号。2、用光导纤维构成的光缆作为传输线路 6.抗化学腐蚀 7.容易均衡 9 3.1.2 光纤通信的组成 光纤系统的组成普遍由下图所示： 10 强度调制，是指用被传输的电信号直接去调制光源的光强（光强指单位面积上的光功率），使之随信号电流线性变化。直接检波是指信号在接收机的光频上检测为电信号。 发送光端机将发送的电信号转换成光信号，然后将光信号耦合到光纤或光缆中传输。发送光端机主要由驱动器和光源组成。 光源采用半导体激光器（LD）或半导体发光二极管（LED）。 LD发出的是激光，LED发出的是荧光。 11 接收光端机将接收到的光信号转换成电信号。它也由两部分构成：光检测器和放大电路。 在光纤通信中，常用半导体光电二极管（PIN）和雪崩光电二极管（APD）作光检测器，前者无增益，而后者是有增益的。 光缆的作用是将光定向传输到接收端，完成信息传输任务。 12 光中继器主要由光检测器、判决再生和光源组成，它兼有收、发光端机两种功能。光信号经光纤或光缆的长距离传输后，光能量被衰减，波形发生畸变。为保证通信质量，光中继器将收到的微弱光信号变换成电信号，经过判决再生处理后，又驱动光源产生光信号，将光信号耦合到光纤或光缆线路中继续传输，因此光中继器的作用有两个；一是补偿受到损耗的光信号；二是对已经失真的信号进行整形。 13 在光纤通信中常用的线路码型很多，大体上可分为两类：mBnB码和插入比特码。 1.mBnB码 mBnB码又称为分组码，它是将输入码流中每m比特码归为一组，然后变换为n比特（n>m），由于变换后码组的比特数比变换前大，致使变换后的码流有了“富裕”，因此在码流中除了可传送原来信息外，还可传送与误码检测有关的信息。 在光纤通信中常用的是5B6B码，即将信码流中每5位码元分为一组，每组再编为6位码。这种编码通过在26＝64种6位码中适当选中25＝32种5位码组分别代表不同的信息内容，使其具有一定的误码检测能力，适合在光纤中传输。 14 2.插入比特码 这种码型是将信码流中每m比特划为一组，然后在这一组的末尾插入一位具有一定功能的比特码。根据所插入码的功能不同，这