2023年光纤通信应用(4篇)
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光纤通信的应用篇一
(1)光纤喇曼放大器(fra)对光纤损耗进行补偿
在光纤传输中，喇曼放大器技术是最关键的光传输技术,它可以将传输光纤本身变成一个放大器,也可以放大掺铒光纤放大器(edfa)所不能放大的波段。它利用普通的传输光纤就能实现分布式放大，从而大大提高系统的光信噪比（osnr）。
fra利用光纤自身对信号进行放大，信号在传输过程中的固有损耗可以在光纤内部进行补偿,一种应用较广的被称之为分布式光纤喇曼放大器(dfra)。对于长距离光纤传输来说，利用喇曼放大器提高系统的osnr、增加系统中继长度、提高波分复用(wdm)系统的通道数和抑制光纤非线性效应是其主要目的。
(2)前向纠错(fec)编码减少误码率
在光传输系统中采用fec技术,能够减少系统的误码率,其编码增益提供了一定的系统富余量，从而降低光链路中线性及非线性因素对系统性能的影响,对于有光放大器的系统，可以增加光放大器间隔、延长传输距离、提高信道速率、减小单通道光功率。fec的实现方式有带外fec系统和带内fec系统两种。带内fec的增益一般为3db左右，而带外的增益远高于带内，因此，长距系统均采用带外fec编码。使用带外fec时，总体改善情况可达7~9db，大大提高了系统的传输距离。
(3)码型技术提升系统的传输性能
由于不同线路调制码型的光信号在色散容限、自相位调制(spm)、交叉相位调制(xpm)等非线性的容纳能力、频谱利用率等方面各有特点,对于超宽频带的长距离wdm传输系统，非归零(nrz)、归零(rz)等码型都有各自的特色。
nrz码应用简单、成本低、频谱效率高，是目前sdh系统和wdm系统中应用最广泛的码型。由于码元过渡不归零，对传输损伤敏感，不适用于高速长距离光信号的传输。
rz码的主要缺点是信号频谱宽度相对码较大，增加调制器使系统变得复杂、成本高。为了进一步提高码的传输性能，近年来还出现了载频抑制rz(cs-rz)和啁啾rz(crz)等码型。在cs-rz码中，相邻码元的电场振幅符号相反，从而达到降低光谱宽度的目的，在功率较高的情况下，不但增加了色散容限，而且有更强的抵抗spm和四波混频(fwm)等光纤非线性效应的能力。
crz码采用了三级调制技术(rz幅度调制、相位调制和数据调制)，其相位调制器在发射端对rz脉冲的上升沿和下降沿上加入一定的啁啾量，抵抗非线性效应的能力非常优异。此外，crz码还具有良好的抵抗偏振相关损耗(pdl)和偏振模色散(pmd)的能力，具有更高的传输稳定性。
(4)色散补偿延伸光传输的距离
色散是限制光纤传输距离的主要因素。色散补偿包括色度色散补偿和偏振模色散补偿。色度色散补偿的方式包括色散补偿器件和色散补偿模块。目前使用最多的是色散补偿模块(dcm)，通常用在edfa的两级之间，用以补偿的插损。目前，对于动态的色度色散补偿方式也进行了大量的研究，但是真正商用的产品尚不多。
从技术角度来看，利用长距离光纤传输中的与结合的放大技术，及采用色散和非线性容限较高的码型等长距离光纤传输技术，都可以延长光放段的传输距离，用于骨干网中部分长跨距中，这是目前比较普遍的长距离光纤传输技术应用。
光纤通信的应用篇二
光纤通信课堂题目
有一套标准化的信息结构等级，称为同步传送模块stm-n。
2.准同步数字体系的帧结构中，如果没有足够的运行和维护。
中stm-1的速率是
中stm-4的速率是
5.常用的sdh设备有：终端复用器、再生器和数字交叉连接设备等。
6.在sdh帧结构中，au指针处于帧结构左侧1-9n
复用成sdh信号必须经过映射、定位、复用三个步骤。
8.9.我国采用的pdh信号的基群是。
-4传输一帧所用的时间为125u/s
-n信号一帧的字节数为12.对stm-1信号来说，每秒可传的帧数为
1.什么叫自愈？ 二纤双向通道专用保护环是怎么实现自愈的？
的优点？136页
3.什么是段开销？它可分为哪两部分？138页
143页
光纤通信的应用篇三
光纤通信系统包括实现点对点通信的全部设施，主要偶传输系统，用户终端，接入设备和交换设备四个部分组成。
光纤传输系统一般有光发射机，光传输线路，光接收机等功能部分的组成电端机
就是电信通信中采用的载波机、电信号手法设备、计算机终端盒其它常规电子通信设备的总称。电端机在发送端的任务就是吧模拟信号转换成数字信号，在接收端则讲光接收及处理后的信号送给用户。
光发送机
由光源，驱动电路和光调制器组成，光源是起核心。他利用电端机输送载有信息的电信号通过光调制器对光源发出的连续广播的振幅、相位或频率进行调制，从而输出载有有用信息的光信号，再将该光信号耦合进光纤传输线路。
光接收机
由光探测器，放大器和相应的信号处理电路组成，光探测器是其核心部分，他把来自光纤的光信号转换为电信号。因为光探测其输出的电流很微弱，必须经放大器将信号进行增益放大；
均衡器对信号进行整形，是输出波形适合于判决，判决器和始终提取电路对信号进行再生，把均衡器输出的波形信号恢复数字信号；
由于在发射端对信号进行了编码，最后需要译码器将信号恢复到初始状态。
就广义而言，通信就是各种形式信息的转移或传递。通常的具体做法是首先将拟传递的信设法加载(或调制)到某种载体上，然后再将被调制的载体传送到目的地后，将信息从载体上解调出来。光纤通信系统中电端机的作用是对来自信息源的信号进行处理，例如模拟／数字转换多路复用等；
发送端光端机的作用则是将光源(如激光器或发光二极管)通过电信号调制成光信号，输入光纤传输至远方；
接收端的光端机内有光检测器(如光电二极管)将来自光纤的光信号还原成电信号，经放大、整形、再生恢复原形后，输至电端机的接收端。对于长距离的光纤通信系统还需中继器，其作用是将经过长距离光纤衰减和畸变后的微弱光信号经放大、整形、再生成一定强度的光信号，继续送向前方以保证良好的通信质量。目前的中继器多采用光--电--光形式，即将接收到的光信号用光电检测器变换为电信号，经放大、整形、再生后再调制光源将电信号变换成光信号重新发出，而不是直接放大光信号。近年来，适合作光中继器的光放大器(如掺铒光纤放大器)已研制成功，这就使得采用光纤放大器的全光中继及全光网络将会变得为期不远。
光纤通信系统是用光作为信息的载体，以光纤作为传输介质的一种通信方式。它首先要在发射端将需要传送的电话，电报，图像和数据进行光电转换，即将电信号转变为光信号，再经光纤传输到接收端，接收端讲收到的光信号转变成电信号，最后还原为消息。
光纤通信系统的构成
光纤通信的应用篇四
常规单模光纤0色散波长为 1310nm
石英光纤最小损耗波长为 1550nm
光纤通信常用的波长为 1550nm 1310nm 850nm
光线色散有 模式色散 材料色散 波导色散 后两者统称色度色散
光纤的散射损耗有 瑞利散射 结构缺陷散射
受激辐射、自发辐射，电子从高能级跃迁到低能级，过程中产生一个光子
led通常和多模光纤耦合，用于小容量短距离系统
ld通常和单模光纤耦合，用于大容量长距离系统
光检测器有pin（pin光电二极管）和apd（雪崩光电二极管）
高能级电子数>低能级电子数称为反转分布
高能级电子数<低能级电子数称为常态分布
光能量在光纤中传输的必要条件是纤芯折射率>包层折射率
数值孔径（na）表示光纤接受和传输光的能力，na越大，光纤接受光的能力越强，从光源到光纤的耦合效率越高，na越大，纤芯对光能量的束缚越强，光纤抗弯曲性能越好，但经光纤传输后产生的信号畸变变大，限制了信息的传输容量，所以要在适当场合选择适当的na
当光通过受激辐射大于受激吸收的物质时，会产生放大作用。这种物质称为激活物质。这时高能级原子数小于低能级原子数，所以称为粒子（电子）数反转分布
光纤色散产生的原因及其危害
光纤色散是由光线中传输的光信号的不同成分光的传播时间不同而产生的危害有：限制模拟信号带宽；
使数字信号脉冲展宽，限制系统传输速率（容量）
光纤损耗产生的原因及其危害
光纤损耗包括吸收损耗和散射损耗
吸收损耗包括sio2材料引起的固有吸收和杂质引起的吸收
散射损耗包括材料微观密度不均匀引起的瑞利散射 和 光纤结构缺陷（如气泡）散射
光纤的损耗使系统的传输距离受到限制，大损耗不利于长距离光纤通信
光与物质之间的互相作用有哪些
三种相互作用包括 受激吸收 自发辐射 受激辐射
受激吸收：正常状态电子处于低能级e1，在入射光作用下吸收光子能量跃迁到高能级e2
自发辐射：高能级e2电子不稳定，无外界作用也会自动跃迁到低能级e1上与空穴符合，释放的能量转化为光子辐射出去。
受激辐射：高能级e2电子受入射光作用被迫跃迁到低能级e1上与空穴复合释放出光辐射
光检测过程中都有哪些噪声
主要包括光生信号电流和暗电流产生的散粒噪声以及负载电阻产生的热噪声
热噪声来源于电阻内部载流子的不规则运动
散粒噪声源于光子的吸收或光生载流子的产生，具有随机起伏的特性
光生信号电流产生的散粒噪声称量子噪声，功率与信号电流成正比，不可通过增加信号光功率提高信噪比 暗电流噪声是无外界入射光作用下光检测器中仍有少量载流子的随机运动产生的很弱的散粒噪声 有信号光作用时主要考虑量子噪声和热噪声，无信号光时主要考虑暗电流噪声和热噪声
灵敏度是衡量光接收机性能的综合指标。灵敏度p的定义是，在保证通信质量（限定误码率或信噪比）的条件下光接收机所需的最小平均接受光功率
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