第一篇：光纖通信

光纖通信

1966年英籍華人博士發(fā)表了一篇劃時代性的論文，他提出利用帶有包層材料的石英玻璃光學纖維，能作為通信媒質(zhì)。從此，開創(chuàng)了光纖通信領(lǐng)域的研究工作。1977年美國在芝加哥相距7000米的兩電話局之間，首次用多模光纖成功地進行了光纖通信試驗。0.85微米波段的多模光纖為第一代光纖通信系統(tǒng)。1981年又實現(xiàn)了兩電話局間使用1.3微米多模光纖的通信系統(tǒng)，為第二代光纖通信系統(tǒng)。1984年實現(xiàn)了1.3微米單模光纖的通信系統(tǒng)，即第三代光纖通信系統(tǒng)。80年代中后期又實現(xiàn)了1.55微米單模光纖通信系統(tǒng)，即第四代光纖通信系統(tǒng)。用光波分復用提高速率，用光波放大增長傳輸距離的系統(tǒng)，為第五代光纖通信系統(tǒng)。新系統(tǒng)中，相干光纖通信系統(tǒng)，已達現(xiàn)場實驗水平，將得到應(yīng)用。光孤子通信系統(tǒng)可以獲得極高的速率，20世紀末或21世紀初可能達到實用化。在該系統(tǒng)中加上光纖放大器有可能實現(xiàn)極高速率和極長距離的光纖通信。

光纖通信是以光波作為信息載體，以光纖作為傳輸介質(zhì)的一種通信方式。光纖通信系統(tǒng)的組成，一般由光發(fā)射機、光中繼器、光纖、光接收機，光發(fā)射機的作用是進行電光轉(zhuǎn)換，即把數(shù)字化的電脈沖信號碼流轉(zhuǎn)換成光脈沖信號碼流并輸入到光纖中進行傳輸。光中繼器作用是補償光能的衰減，恢復信號脈沖的形狀，光纖線路的作用是把來自光發(fā)射機的光信號，以盡可能小的畸變和衰減傳輸?shù)焦饨邮諜C。光接收機的作用是進行光電轉(zhuǎn)換，即將由光纖傳來的微弱光信號轉(zhuǎn)換為電信號。

纖通信的特點與電纜或微波等電通信方式相比，光纖通信的優(yōu)點如下 ：

(1)傳輸頻帶極寬，通信容量很大；(2)由于光纖衰減小，無中繼設(shè)備，故傳輸距離遠；(3)串擾小，信號傳輸質(zhì)量高；(4)光纖抗電磁干擾，保密性好；(5)光纖尺寸小，重量輕，便于傳輸和鋪設(shè)；(6)耐化學腐蝕；(7)光纖是石英玻璃拉制成形,原材料來源豐富，并節(jié)約了大量有色金屬。光纖通信同時具有以下缺點：

(1)光纖彎曲半徑不宜過小；(2)光纖的切斷和連接操作技術(shù)復雜；(3)分路、耦合麻煩。

光纖通信是當今世界上發(fā)展最快的領(lǐng)域之一，也是我國與國際先進水平差距最小的一個領(lǐng)域。光纖通信的應(yīng)用有如下幾個方面：（1）光纖在全球通信網(wǎng)和各國公用電信網(wǎng)中作為傳輸線，（2）在計算機局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)的應(yīng)用。（3）綜合業(yè)務(wù)光纖接入網(wǎng)，（4）特殊通信手段，各種專用通信網(wǎng)。

光纖是光導纖維的簡稱，他是一個像頭發(fā)那么粗細的透明玻璃絲，是一種新的光波導。光纖成圓柱形，由線芯、包層、涂覆層3部分組成。纖芯的粗細、纖芯的材料和包層的材料的折射率，對光纖的特性起著決定性作用。由線芯和包層組成的光纖成為裸纖，它的強度、柔韌性較差，在裸纖從高溫爐拉出后2秒內(nèi)進行涂覆，經(jīng)過涂覆的光纖才能制成光纜，才可滿足通信傳輸?shù)囊螅覀兺ǔＫf的光纖就是指這種經(jīng)過涂覆后的光纖。

光纖的分類（1）按照制造光纖所用的材料分：石英系光纖、多組分玻璃光纖、塑料包層石英芯光纖、全塑料光纖和氟化物光纖。（2）按光在光纖中的傳輸模式分：單模光纖和多模光纖。（3）按最佳傳輸頻率窗口分：常規(guī)型單模光纖和色散位移型單模光纖。（4）按折射率分布情況分：階躍型和漸變型光纖。（5）按光纖的工作波長分：短波長光纖、長波長光纖和超長波長光纖。

第二篇：光纖通信

1、什么是光纖色散？光纖色散主要有幾種類型？其對光纖通信系統(tǒng)有何影響？

由于光纖中所傳信號的不同頻率成分，或信號能量的各種模式成分，在傳輸過程中，因群速度不同互相散開，引起傳輸信號波形失真，脈沖展寬的物理現(xiàn)象稱為色散。光纖色散的存在使傳輸?shù)男盘柮}沖畸變，從而限制了光纖的傳輸容量和傳輸帶寬。從機理上說，光纖色散分為材料色散，波導色散和模式色散。前兩種色散由于信號不是單一頻率所引起，后一種色散由于信號不是單一模式所引起。

2、分別說明G.652、G.653光纖的性能及應(yīng)用。

G.652 稱為非色散位移單模光纖，也稱為常規(guī)單模光纖，其性能特點是：(1)在1310nm波長處的色散為零。(2)在波長為1550nm附近衰減系數(shù)最小，約為0.22dB/km，但在1550nm附近其具有最大色散系數(shù)，為17ps/(nm?km)。(3)這種光纖工作波長即可選在1310nm波長區(qū)域，又可選在1550nm波長區(qū)域，它的最佳工作波長在1310nm區(qū)域。G.652光纖是當前使用最為廣泛的光纖。

----G.653 稱為色散位移單模光纖。色散位移光纖是通過改變光纖的結(jié)構(gòu)參數(shù)、折射率分布形狀，力求加大波導色散，從而將零色散點從1310nm位移到1550nm，實現(xiàn)1550nm處最低衰減和零色散波長一致。這種光纖工作波長在1550nm區(qū)域。它非常適合于長距離單信道光纖通信系統(tǒng)

第三篇：光纖通信

光纖通信系統(tǒng)包括實現(xiàn)點對點通信的全部設(shè)施，主要偶傳輸系統(tǒng)，用戶終端，接入設(shè)備和交換設(shè)備四個部分組成。

光纖傳輸系統(tǒng)一般有光發(fā)射機，光傳輸線路，光接收機等功能部分的組成電端機

就是電信通信中采用的載波機、電信號手法設(shè)備、計算機終端盒其它常規(guī)電子通信設(shè)備的總稱。電端機在發(fā)送端的任務(wù)就是吧模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，在接收端則講光接收及處理后的信號送給用戶。

光發(fā)送機

由光源，驅(qū)動電路和光調(diào)制器組成，光源是起核心。他利用電端機輸送載有信息的電信號通過光調(diào)制器對光源發(fā)出的連續(xù)廣播的振幅、相位或頻率進行調(diào)制，從而輸出載有有用信息的光信號，再將該光信號耦合進光纖傳輸線路。

光接收機

由光探測器，放大器和相應(yīng)的信號處理電路組成，光探測器是其核心部分，他把來自光纖的光信號轉(zhuǎn)換為電信號。因為光探測其輸出的電流很微弱，必須經(jīng)放大器將信號進行增益放大；均衡器對信號進行整形，是輸出波形適合于判決，判決器和始終提取電路對信號進行再生，把均衡器輸出的波形信號恢復數(shù)字信號；由于在發(fā)射端對信號進行了編碼，最后需要譯碼器將信號恢復到初始狀態(tài)。

就廣義而言，通信就是各種形式信息的轉(zhuǎn)移或傳遞。通常的具體做法是首先將擬傳遞的信設(shè)法加載(或調(diào)制)到某種載體上，然后再將被調(diào)制的載體傳送到目的地后，將信息從載體上解調(diào)出來。光纖通信系統(tǒng)中電端機的作用是對來自信息源的信號進行處理，例如模擬／數(shù)字轉(zhuǎn)換多路復用等；發(fā)送端光端機的作用則是將光源(如激光器或發(fā)光二極管)通過電信號調(diào)制成光信號，輸入光纖傳輸至遠方；接收端的光端機內(nèi)有光檢測器(如光電二極管)將來自光纖的光信號還原成電信號，經(jīng)放大、整形、再生恢復原形后，輸至電端機的接收端。對于長距離的光纖通信系統(tǒng)還需中繼器，其作用是將經(jīng)過長距離光纖衰減和畸變后的微弱光信號經(jīng)放大、整形、再生成一定強度的光信號，繼續(xù)送向前方以保證良好的通信質(zhì)量。目前的中繼器多采用光--電--光形式，即將接收到的光信號用光電檢測器變換為電信號，經(jīng)放大、整形、再生后再調(diào)制光源將電信號變換成光信號重新發(fā)出，而不是直接放大光信號。近年來，適合作光中繼器的光放大器(如摻鉺光纖放大器)已研制成功，這就使得采用光纖放大器的全光中繼及全光網(wǎng)絡(luò)將會變得為期不遠。

光纖通信系統(tǒng)是用光作為信息的載體，以光纖作為傳輸介質(zhì)的一種通信方式。它首先要在發(fā)射端將需要傳送的電話，電報，圖像和數(shù)據(jù)進行光電轉(zhuǎn)換，即將電信號轉(zhuǎn)變?yōu)楣庑盘枺俳?jīng)光纖傳輸?shù)浇邮斩耍邮斩酥v收到的光信號轉(zhuǎn)變成電信號，最后還原為消息。

光纖通信系統(tǒng)的構(gòu)成

第四篇：光纖通信

光纖通信課堂題目

1.SDH有一套標準化的信息結(jié)構(gòu)等級，稱為同步傳送模塊STM-N。

2.準同步數(shù)字體系的幀結(jié)構(gòu)中，如果沒有足夠的運行和維護。

3.SDH中STM-1的速率是

4.SDH中STM-4的速率是

5.常用的SDH設(shè)備有：終端復用器、再生器和數(shù)字交叉連接設(shè)備等。

6.在SDH幀結(jié)構(gòu)中，AU指針處于幀結(jié)構(gòu)左側(cè)1-9N

7.PDH復用成SDH信號必須經(jīng)過映射、定位、復用三個步驟。

8.9.我國采用的PDH信號的基群是。

10.STM-4傳輸一幀所用的時間為125u/s

11.STM-n信號一幀的字節(jié)數(shù)為12.對STM-1信號來說，每秒可傳的幀數(shù)為

1.什么叫自愈？ 二纖雙向通道專用保護環(huán)是怎么實現(xiàn)自愈的？

2.SDH的優(yōu)點？136頁

3.什么是段開銷？它可分為哪兩部分？138頁

143頁

第五篇：光纖通信

第五章：

1.光纖通信是以光波為載波、光導纖維（簡稱光纖）為傳輸媒質(zhì)的一種通信方式。光纖通信的特點：① 傳輸頻帶寬，通信容量大。② 傳輸損耗低，中繼距離長。

③ 抗電磁干擾。④ 保密性強，無串話干擾。⑤ 線徑細（0.1mm），重量輕。⑥ 資源豐富。光纖的分類:（1）根據(jù)光纖橫截面上折射率分布的不同，分為階躍型光纖和漸變型光纖。

（2）根據(jù)光纖中傳輸模式（模式是指電磁場的分布形式）數(shù)量的不同，分為單模光纖和多模光纖。

光纖的傳輸特性：（1.損耗：光波在光纖中傳輸，光功率隨著傳輸距離的增加而減小，這種現(xiàn)象稱為光纖的傳輸損耗。光纖的傳輸損耗是影響系統(tǒng)傳輸距離的重要因素。光纖自身的損耗主要有吸收損耗和散射損耗。此外，光源與光纖的耦合損耗、光纖之間的連接損耗等也是光纖傳輸損耗的因素。

（2.色散：光脈沖信號經(jīng)光纖傳輸，到達輸出端會發(fā)生時間上的展寬，這種現(xiàn)象稱為色散。色散的大小用時延差（Δτ）表示。

光纖的色散主要有模式色散、材料色散和波導色散。

3.光纖通信系統(tǒng)的組成：光發(fā)射端機、光纖、光中繼器、光接收端機組成。

光中繼器的功能：re-amplifying 再放大（光放大器的功能）；re-timing 再定時（消除時間抖動）；re-shaping 再整形（消除波形畸變）

通過這3個R，得到接近于發(fā)射端的光信號的copy，從而延長傳輸距離，提高信號質(zhì)量。波分復用系統(tǒng)的概念：WDM在一芯光纖中同時傳輸多波長光信號。

兩種形式：

1、.雙纖單向傳輸：單向WDM是指所有光波長同時在一根光纖上沿同一方向傳送

2、.單纖雙向傳輸：雙向是指不同光波長在一根光纖上同時向兩個不同的方向傳輸，但是兩個方向所用的波長相互分開，以實現(xiàn)兩個方向的全雙工通信。

4.階躍型光纖和漸變型的區(qū)別：階躍型光纖：單包層光纖，纖芯和包層折射率都是均勻分布，折射率在纖芯和包層的界面上發(fā)生突變；漸變型光纖：單包層光纖，包層折射率均勻分布，纖芯折射率隨著纖芯半徑增加而減少，是非均勻連續(xù)變化的；

5.簡述光纖的導光原理：是利用了光的全反射的原理。因光在不同物質(zhì)中的傳播速度是不同的，所以光從一種物質(zhì)射向另一種物質(zhì)時，在兩種物質(zhì)的交界面處會產(chǎn)生折射和反射。而且，折射光的角度會隨入射光的角度變化而變化。當入射光的角度達到或超過某一角度時，折射光會消失，入射光全部被反射回來，這就是光的全反射。不同的物質(zhì)對相同波長光的折射角度是不同的（即不同的物質(zhì)有不同的光折射率），相同的物質(zhì)對不同波長光的折射角度也是不同。光纖通訊就是基于以上原理而形成的。

6.EDFA：EDFA是英文“Erbium-doped Optical Fiber Amplifer”的縮寫,意即摻鉺光纖放大器。EDFA的應(yīng)用形式

(1)中繼放大器：置于光纖線路中，用于延長傳輸距離。

(2)前置放大器：置于光接收機前，用于放大微弱光信號。

(3)后置放大器：置于光發(fā)射機后，用于提高發(fā)射光功率

7.光發(fā)射機和光接收機的作用：

光發(fā)射機是實現(xiàn)電/光轉(zhuǎn)換的光端機。由光源、驅(qū)動器、調(diào)制器和控制電路組成。

其功能是將來自于電端機的電信號對光源發(fā)出的光波進行調(diào)制，成為已調(diào)光波，然后再將已調(diào)的光信號耦合到光纖或光纜去傳輸。

光接收機是實現(xiàn)光/電轉(zhuǎn)換的光端機。它由光檢測器和光放大器組成。

其功能是將光纖或光纜傳輸來的光信號，經(jīng)光檢測器轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘枺缓螅賹⑦@微弱的電信號經(jīng)放大電路放大到足夠的電平，送到接收端。