第九章 光纖通信技術(shù)—1

1、第第9 9章章 光纖通信技術(shù)光纖通信技術(shù) 光纖通信技術(shù)是光纖應(yīng)用技術(shù)的一個(gè)重要應(yīng)用方向，它是以光纖技術(shù)、激光技術(shù)和光電集成技術(shù)為基礎(chǔ)而發(fā)展起來的。光纖通信是以光纖作為傳輸媒介、光波為載頻的一種先進(jìn)的通信手段。即利用近紅外區(qū)域波長1000nm左右的光波作為信息的載波信號，把電話、電視、數(shù)據(jù)等電信號調(diào)制到光載波上，再通過光纖傳輸信息的一種通信方式。光纖通信具有許多獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，所以光纖一經(jīng)問世，就以科技史上罕見的速度迅速發(fā)展而成為有效的通信手段。本章主要介紹了光纖通信的特點(diǎn)、分類和光纖通信系統(tǒng)的基本組成，以及光纖通信網(wǎng)絡(luò)和光通信的新技術(shù)。9.1 9.1 概述概述9.1.1 9.1.1 光纖通信的發(fā)展

2、史光纖通信的發(fā)展史 由于光波具有極高的頻率和極寬的帶寬，從而可容納巨大的通信信息，所以用光波作為載體來進(jìn)行通信一直是人們幾百年來追求的目標(biāo)。 利用光來傳遞信息的歷史可追溯到幾千年前，但長期以來，光通信發(fā)展一直很緩慢，直至1960年，梅曼發(fā)明了激光器，光通信才進(jìn)入了實(shí)質(zhì)性發(fā)展階段。但終因當(dāng)時(shí)光通信傳輸介質(zhì)不是衰耗過大，就是造價(jià)昂貴而無法實(shí)用化。 1966年7月，英籍華裔學(xué)者高錕博士（K.C.Kao）發(fā)表了一篇十分著名的文章，從理論上分析并證明了用光纖作為傳輸媒體實(shí)現(xiàn)光通信的可能性，并科學(xué)地預(yù)言了制造通信用超低損耗光纖的可行性，即加強(qiáng)原材料提純，設(shè)法降低玻璃纖維中的雜質(zhì)，加入適當(dāng)?shù)膿诫s劑，可以使光

3、纖的損耗系數(shù)降低到20dB/km以下，從而奠定了光纖通信的理論基礎(chǔ)。 1970年，美國康寧玻璃公司根據(jù)高錕文章的設(shè)想，用改進(jìn)型化學(xué)汽相沉積法（MCVD法）研制出當(dāng)時(shí)世界上第一根損耗為20dB/km的超低損耗石英光纖，證明了用當(dāng)時(shí)的科學(xué)技術(shù)與工藝方法制造超低損耗光纖作為通信的傳輸介質(zhì)是大有希望的，即找到了實(shí)現(xiàn)低損耗傳輸光波的理想傳輸媒介，成為光纖通信發(fā)展的里程碑。同年美國貝爾實(shí)驗(yàn)室研制出世界上第一只在室溫下連續(xù)波工作的砷化鎵鋁（GaAlAs）異質(zhì)結(jié)半導(dǎo)體激光器，為光纖通信找到了合適的光源器件。從此，便開始了光纖通信迅速發(fā)展的時(shí)代。 自1970年以后，世界各國對光纖通信的研究傾注了大量的人力與物力

4、，其規(guī)模之大、速度之快遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了人們的意料，使光纖通信技術(shù)取得了極其驚人的進(jìn)展，為國家信息基礎(chǔ)設(shè)施提供了寬敞的信息傳輸通路。 縱觀光纖通信的發(fā)展過程，可以看到以下幾點(diǎn)發(fā)展趨勢：光載波波長由短波長（0.85m）向長波長（1.31m和1.55m）發(fā)展；所采用的光纖由多模光纖向單模光纖發(fā)展；通信系統(tǒng)速率由低速率向高速率發(fā)展；數(shù)字傳輸系列由準(zhǔn)同步數(shù)字系列（PDH）向同步數(shù)字系列（SDH）發(fā)展；光纖通信應(yīng)用領(lǐng)域遍及市話、長途和接入網(wǎng)；光纖通信新技術(shù)、新型器件層出不窮。 此外，在光孤子通信、超長波長通信和相干光通信方面也取得了巨大進(jìn)展。 總之，光纖通信技術(shù)用帶寬極寬的光波作為傳送信息的載體以實(shí)現(xiàn)通信取得了

5、極其驚人的進(jìn)展。然而，就目前光纖通信而言，其實(shí)際應(yīng)用僅是其潛在能力的2%左右，尚有巨大的潛力等待開發(fā)利用。因此，光纖通信技術(shù)并未停滯不前，而是在向更高水平、更高階段發(fā)展。9.1.29.1.2光纖通信的特點(diǎn)光纖通信的特點(diǎn) 光纖通信之所以受到人們的極大重視，得到如此迅速的發(fā)展，與光纖通信的優(yōu)越性是分不開的。光纖通信的主要優(yōu)點(diǎn)有： 傳輸頻帶寬，通信容量大，可比微波通信容量提高10萬倍。通信系統(tǒng)的通信容量與系統(tǒng)的帶寬成正比，帶寬通常用載頻的百分比表示。如果載波的頻率越高，則傳輸頻帶越寬，即通信容量就越大。光纖通信用頻率很高的光波作為載波，具有很寬的傳輸頻帶。理論上講，一根光纖的帶寬能力，可容納1010

6、路電話，或107路電視，傳輸數(shù)字信號的碼速容量為40Tb/s。光纖通信巨大的信息傳輸能力，使其成為信息傳輸?shù)闹黧w。 光纖損耗低，中繼距離長，適應(yīng)于遠(yuǎn)距離傳輸。由于光纖具有極低的衰耗系數(shù)，目前常用的石英光纖在1.31m和1.55m波長的傳輸損耗分別為0.50dB/km和0.20dB/km以下。配以適當(dāng)?shù)墓獍l(fā)送與光接收設(shè)備，可使其中繼距離達(dá)數(shù)百公里以上。因此，光纖通信特別適用于長途一、二級干線通信。中繼距離的增加，大大減少了光纖通信系統(tǒng)的中繼器使用量，從而使光纖通信系統(tǒng)的總成本降低。 抗電磁干擾能力強(qiáng)，壽命長，環(huán)境適應(yīng)性能好。光纖是一種非金屬的介質(zhì)波導(dǎo)，大多由石英玻璃制成，傳輸?shù)氖枪庑盘枺谟袕?qiáng)烈

7、電磁干擾的地區(qū)和場合中使用，光纖也不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電壓、電流，光纖通信抗電磁干擾能力很強(qiáng)。另外，光纖對惡劣環(huán)境有較強(qiáng)的抵抗能力，它比金屬電纜更能適應(yīng)溫度變化，而且腐蝕性液體或氣體對其影響較小。從而提高了光纖通信系統(tǒng)的使用壽命，一般認(rèn)為光纜的壽命為2030年。 光纜的尺寸小，質(zhì)量輕，可繞性強(qiáng)，便于施工維護(hù)。光纖芯徑一般只有幾微米到幾十微米，相同容量話路光纜，要比電纜輕90%95%。光纜比電纜占用空間小，故光纜的敷設(shè)方式方便靈活，既可以直埋、管道敷設(shè)，又可以水底和架空。另外，運(yùn)輸也比電纜方便。 無漏信號和串音，安全可靠，保密性強(qiáng)。光波在光纖中傳輸時(shí)主要被約束在纖芯區(qū)域，基本上沒有光泄露，很難對光纜進(jìn)行

8、竊聽，因此，它比常用的銅纜保密性強(qiáng)。這也是光纖通信系統(tǒng)對軍事應(yīng)用具有吸引力的又一方面。 工作頻帶內(nèi)損耗基本相等，均衡容易。光纖對每一頻率成分的損耗幾乎是相等的，一般不需在中繼站和接收端采取幅度均衡措施。若需要均衡，一般也容易達(dá)到要求。 光纖資源豐富，節(jié)約有色金屬和能源。制造光纖纖芯和包層的主要原料是二氧化硅，它是地球上蘊(yùn)藏量最豐富的物質(zhì)，取之不盡，用之不竭，且價(jià)格便宜。而電纜主要材料是銅、鋁等有色金屬，與光纖相比之下稀少，采用光纖后可節(jié)省大量的銅材。9.1.39.1.3光纖通信系統(tǒng)簡介光纖通信系統(tǒng)簡介 一般通信系統(tǒng)由發(fā)送機(jī)、接收機(jī)和信道構(gòu)成。在發(fā)送機(jī)端產(chǎn)生信息并將其轉(zhuǎn)換成適合在信道傳送的形式。

9、信息通過信道由發(fā)送機(jī)傳送到接收機(jī)。目前，全光通信技術(shù)尚未成熟，典型的點(diǎn)到點(diǎn)光纖通信系統(tǒng)方框圖如圖9.1所示，主要由光發(fā)送機(jī)、光接收機(jī)以及光纖信道等幾部分組成，若干個(gè)點(diǎn)到點(diǎn)光纖通信系統(tǒng)組合構(gòu)成光纖通信網(wǎng)。圖圖9.1 9.1 光纖通信系統(tǒng)方框圖光纖通信系統(tǒng)方框圖 光纖通信系統(tǒng)中所傳輸?shù)男畔ㄕZ音、圖像、數(shù)據(jù)等所有信號源，經(jīng)光發(fā)送端機(jī)對信號進(jìn)行處理將信號轉(zhuǎn)變成適合于在光纖上傳輸?shù)墓庑盘?，?jīng)光纖傳輸，在長途光纖通信系統(tǒng)中，每隔一段距離需設(shè)置中繼器或光放大器，把經(jīng)過長距離傳輸衰變的微弱和畸變的光信號進(jìn)行放大整形再生后繼續(xù)傳輸。而光接收端機(jī)則接收光信號，將光信號轉(zhuǎn)變成電信號，并從中提取信息.最后得到對應(yīng)

10、的語音、圖像、數(shù)據(jù)等信息。 光纖通信系統(tǒng)中要傳輸?shù)男盘柨煞殖蓴?shù)字和模擬兩類信號，它們均可以作為光纖通信系統(tǒng)傳輸?shù)男旁?。要使光波成為攜帶信息的載體，必須在發(fā)射端用傳輸信息對光波進(jìn)行調(diào)制，在接收端再把信息從光波中檢測出來。然而，由于目前技術(shù)水平所限，對光波進(jìn)行頻率調(diào)制與相位調(diào)制等仍局限在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)，尚未達(dá)到實(shí)用化水平，因此目前實(shí)用的光纖通信系統(tǒng)大都采用強(qiáng)度調(diào)制與直接檢測方式(IM-DD)。又因?yàn)槟壳暗墓庠雌骷c光接收器件的非線性比較嚴(yán)重，所以對光器件的線性度要求比較低的數(shù)字光纖通信在光纖通信中占據(jù)主要位置。1.光發(fā)送機(jī) 光發(fā)射機(jī)是實(shí)現(xiàn)電光轉(zhuǎn)換的光纖通信終端設(shè)備，主要由調(diào)制器、載波源和信號耦合器組成。

11、調(diào)制器有兩個(gè)功能，首先將電信號轉(zhuǎn)換成適合傳輸?shù)男螒B(tài)，其次將這種信號加載到由載波源產(chǎn)生的載波上。所采用的調(diào)制格式有模擬和數(shù)字兩種不同類型。模擬信號為連續(xù)信號，與信源信息的形態(tài)類似，模擬調(diào)制不需要改變信號形式，但需要適當(dāng)?shù)胤糯筮@個(gè)信號，以便有足夠的幅度驅(qū)動(dòng)載波源。數(shù)字調(diào)制所發(fā)送離散形式的信息，為了將數(shù)字信號加載到載波上，調(diào)制器只要在適當(dāng)?shù)臅r(shí)刻將載波源打開或關(guān)閉即可。光纖通信系統(tǒng)中常采用半導(dǎo)體激光器（LD）或發(fā)光二極管（LED）作為載波源產(chǎn)生光載波。這兩種器件都是通過控制注入電流來工作的，其輸出光功率與注入電流有確定的比例關(guān)系，可以使輸出光功率與來信調(diào)制器的輸入電流的形狀相關(guān)，將發(fā)送的信息包含在光功

12、率的變化之中。信道耦合器將已調(diào)制的光載波耦合到光纖線路中進(jìn)行傳輸。2.信道(傳輸線路) 信道是指光發(fā)送機(jī)和光接收機(jī)之間的傳輸路徑，主要由光纖或光纜、中繼器或光放大器、光纖連接器、耦合器等構(gòu)成。其功能是將光發(fā)射端機(jī)發(fā)出的已調(diào)制光信號傳輸給光接收端機(jī)，完成信息傳輸任務(wù)。 在長途光纖通信線路中，由于光纖的損耗和色散等會(huì)造成信號的幅度衰減和波形失真，這些衰減和失真隨著信號傳輸距離的延長而增加，因此，每隔一定距離（一般為5070km）就要設(shè)置一個(gè)中繼器或光放大器。光放大器可以放大弱小光信號的功率，為接收機(jī)提供足夠的功率。中斷器（又稱再生器）將微弱的并已失真的光信號轉(zhuǎn)換成電信號，然后還原成原來的數(shù)字脈沖串

13、，以便進(jìn)一步傳輸。中繼器只能用在數(shù)字系統(tǒng)中，而光放大器則對模擬和數(shù)字信號都適用。 在光纖線路中光纖與光纖、光纖與光端機(jī)、光纖與中繼器、光纖與光放大器的連接耦合以及各路信號的分/合等，都使用光纖連接器、耦合器等無源器件來實(shí)現(xiàn)。3.光接收機(jī) 光接收端機(jī)主要由光電檢測器、放大器和信號處理器等組成。其功能是將光纖或光纜傳輸來的光信號經(jīng)光電檢測器轉(zhuǎn)換為電信號，然后，將這微弱的電信號經(jīng)放大電路放大到足夠的電平后，再傳送給接收端的信號處理器。信號處理器的任務(wù)是將調(diào)制的電信號再還原成語音、圖像、數(shù)據(jù)等信號，送給用戶。4.備用系統(tǒng)與輔助系統(tǒng) 為了確保系統(tǒng)的暢通，通常應(yīng)設(shè)置備用系統(tǒng)，當(dāng)主系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，對人工或自

14、動(dòng)切換到備用系統(tǒng)上工作，這樣就可以保障通信的暢通和正確無誤。 輔助系統(tǒng)包括：監(jiān)控管理系統(tǒng)、公務(wù)通信系統(tǒng)、自動(dòng)倒換系統(tǒng)、告警處理系統(tǒng)、電源供給系統(tǒng)等。9.1.4 9.1.4 光纖通信關(guān)鍵技術(shù)光纖通信關(guān)鍵技術(shù) 目前，光纖通信已經(jīng)廣泛應(yīng)用到長途骨干網(wǎng)、城域網(wǎng)和接人網(wǎng)中，在現(xiàn)代電信網(wǎng)中，光纖通信作為現(xiàn)代通信的重要手段之一起著關(guān)鍵的作用。就光纖通信技術(shù)本身而言，主要包括：光纖光纜技術(shù)、傳輸技術(shù)、光有源器件、光無源器件以及光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等。1 1、光纖光纜技術(shù)、光纖光纜技術(shù) 光纖技術(shù)的進(jìn)步主要包括兩個(gè)方面:一是通信系統(tǒng)所用的光纖；二是特種光纖。早期光纖的傳輸窗口只有三個(gè)，即850nm（第一窗口）、1310nm

15、（第二窗口）和1550nm（第三窗口）。近幾年相繼開發(fā)出第四窗口（L波段）、第五窗口（無水峰的全波光纖）以及S波段窗口。這些傳輸窗口開發(fā)成功的巨大意義就在于從12801625nm的廣闊的光頻范圍內(nèi)，都能實(shí)現(xiàn)低損耗、低色散傳輸，使通信系統(tǒng)傳輸容量幾百倍、幾千倍甚至上萬倍的增長。 另一方面是特種光纖的開發(fā)及其產(chǎn)業(yè)化，這是一個(gè)相當(dāng)活躍的領(lǐng)域。特種光纖主要有包括以下幾種。（1）有源光纖 有源光纖主要是指摻有稀土離子的光纖。摻雜不同稀土離子的有源光纖應(yīng)用于不同的工作波段器件的制作，這些摻雜光纖放大器與拉曼（Raman）光纖放大器一起給光纖通信技術(shù)帶來了革命性的變化。摻雜光纖放大器的顯著作用是可以直接放大

16、光信號、延長傳輸距離。（2）色散補(bǔ)償光纖（DCF） 色散補(bǔ)償光纖是利用基模波導(dǎo)色散來獲得高的負(fù)色散值，在1550nm處，色散值通常在-50200ps/（nmkm）。將這種色散值為負(fù)的色散補(bǔ)償光纖串接入系統(tǒng)中以抵消常規(guī)G.652光纖在1550nm波長處和正色散值，從而控制整個(gè)系統(tǒng)的色散大小，從而減小誤碼。為了能在整個(gè)波段均勻補(bǔ)償常規(guī)單模光纖的色散，最近又開發(fā)出一種既補(bǔ)償色散又能補(bǔ)償色散斜率的“雙補(bǔ)償”光纖（DECF）。該光纖的特點(diǎn)是色散斜率之比（RDE）與常規(guī)光纖相同，但符號相反，所以更適合在整個(gè)波形內(nèi)的均衡補(bǔ)償。（3）多芯單模光纖（MCF） 多芯單模光纖是一個(gè)共用外包層、內(nèi)含有多根纖芯、而每根

17、纖芯又有自己的內(nèi)包層的單模光纖。這種光纖的明顯優(yōu)勢是成本較低，生產(chǎn)成本較普通的光纖約低50%。此外，這種光纖可以提高成纜的集成密度，從而也可降低施工成本。 除了以上幾種光纖外，近年來還出現(xiàn)了如雙包層光纖、光子晶體光纖等特種光纖，這些光纖的出現(xiàn)都為推進(jìn)光纖技術(shù)的發(fā)展起到了關(guān)鍵作用。光纜方面的成就主要表現(xiàn)在帶狀光纜的開發(fā)成功及批量化生產(chǎn)。帶狀光纜是光纖接入網(wǎng)及局域網(wǎng)中必備的一種光纜，目前光纜的含纖數(shù)量達(dá)千根，有力地保證了接入網(wǎng)的建設(shè)。2.2.光有源器件技術(shù)光有源器件技術(shù) 光纖通信系統(tǒng)中光有源器件的研究與開發(fā)一直是最為活躍的領(lǐng)域。激光二極管（LD）直接強(qiáng)度調(diào)制已經(jīng)達(dá)到2.5Gb/s的速率，但為了提高

18、頻率穩(wěn)定性和在密集波分復(fù)用等系統(tǒng)中的一些特殊應(yīng)用，外調(diào)制技術(shù)也在不斷應(yīng)用和發(fā)展。光電二極管（PIN）和雪崩光電二極管（APD）性能也在不斷發(fā)展和提高，一般結(jié)構(gòu)的PIN和APD產(chǎn)品，其相應(yīng)帶寬可達(dá)20GHz以上，隨著各項(xiàng)技術(shù)的發(fā)展，結(jié)構(gòu)改進(jìn)后的PIN和APD增益帶寬可以超過100GHz。 除此之外，目前在光電集成器件（OEIC）技術(shù)、垂直波面發(fā)射激光器（VCSEL）技術(shù)、窄帶響應(yīng)可調(diào)諧集成光子探測器技術(shù)以及基于硅基的異質(zhì)材料的多量子阱器件與集成（SiGe/SiMQW）等方面也取得了重大成就。3.3.光無源器件技術(shù)光無源器件技術(shù) 光無源器件種類繁多、功能各異，在光通信系統(tǒng)及光網(wǎng)絡(luò)雖發(fā)揮著關(guān)鍵作用，

19、如連接光波導(dǎo)或光路，控制光的傳播方向，控制光功率的分配，控制光波導(dǎo)之間、器件之間和光波導(dǎo)與器件之間的光耦合、合波與分波、光信道的上/下載與交叉連接等。常用的有光纖活動(dòng)連接器、光分/合路器、光衰減器和光隔離器等。隨著光纖通信技術(shù)的發(fā)展，相繼又出現(xiàn)了許多光無源器件，如環(huán)行器、色散補(bǔ)償器、增益均衡器、光的上/下復(fù)用器、光交叉連接器、陣列波導(dǎo)光柵等。按光纖通信技術(shù)發(fā)展的一般規(guī)律來看，當(dāng)光纖接入網(wǎng)大規(guī)模興建時(shí)，將大大推進(jìn)光無源器件技術(shù)的發(fā)展，這主要是由于接入網(wǎng)的特點(diǎn)所決定的。4.4.光復(fù)用技術(shù)光復(fù)用技術(shù) 光復(fù)用技術(shù)種類很多，包括時(shí)分復(fù)用（TDM）技術(shù)、波分復(fù)用（WDM）技術(shù)、頻分復(fù)用（FDM）技術(shù)、空分

20、復(fù)用（SDM）技術(shù)和碼分復(fù)用（CDM）技術(shù)。其中最為重要的是波分復(fù)用（WDM）技術(shù)和光時(shí)分復(fù)用（OTDM）技術(shù)。 光復(fù)用技術(shù)是當(dāng)今光纖通信技中最為活躍的一個(gè)領(lǐng)域，它的技術(shù)進(jìn)步極大地推動(dòng)了光纖通信事業(yè)的發(fā)展，給傳輸技術(shù)帶來了革命性的變革。波分復(fù)用技術(shù)當(dāng)前的商業(yè)水平是273個(gè)或更多的波長，研究水平是1022個(gè)波長（能傳輸368億路電話），近期的潛在水平為幾千個(gè)波長，理論極限約為15000個(gè)波長（包括光的偏振模色散復(fù)用，OPDM）。OTDM是指在一個(gè)光頻率上，在不同的時(shí)刻傳送不同的信道信息。這種復(fù)用的速率已達(dá)到320Gb/s的水平。若將DWDM與OTDM相結(jié)合，則會(huì)使復(fù)用的容量增加得更大。5.5.光

21、放大技術(shù)光放大技術(shù) 光放大器的開發(fā)成功及其產(chǎn)業(yè)化是光纖通信技術(shù)中的一個(gè)非常重要的成果，它大大地促進(jìn)了光復(fù)用技術(shù)、光孤子通信以及全光網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展。光放大器主要有三種：光纖放大器、拉曼光放大器以及半導(dǎo)體光放大器。光纖放大器就是在光纖中摻雜稀土離子作為激光活性物質(zhì)。每一種摻雜劑的增益帶寬是不同的。摻鉺光纖放大器的增益帶較寬，覆蓋S、C、L頻帶；摻銩光纖放大器的增益帶是S波段；摻鐠光纖放大器的增益帶在1310nm附近。而拉曼光放大器則是利用拉曼散射效應(yīng)制作成的光放大器，拉曼放大是一個(gè)分布式的放大過程，即沿整個(gè)線路逐漸放大的，其工作帶寬幾乎不受限制。半導(dǎo)體光放大器（SOA）一般是指行波光放大器，工作原理與

22、半導(dǎo)體激光器相似，其工作帶寬是很寬的，但增益幅度稍小一些，制造難度較大。這種光放大器雖已實(shí)用，但產(chǎn)量很小。 除此之外，光纖通信技術(shù)還有很多其他技術(shù)，如光接入技術(shù)、孤子復(fù)用技術(shù)以及光通信路由技術(shù)等，這些技術(shù)的不斷發(fā)展和新技術(shù)的不斷涌現(xiàn)，都極大地提高了光纖通信系統(tǒng)的通信能力，并擴(kuò)大了光纖通信系統(tǒng)的應(yīng)用范圍。9.1.5 9.1.5 光纖通信的類型與應(yīng)用光纖通信的類型與應(yīng)用 光纖通信系統(tǒng)可以根據(jù)系統(tǒng)所使用的傳輸信號形式、傳輸光的波長和光纖類型以及光接收和發(fā)送方式不同進(jìn)行的分類1.1.按傳輸信號分類按傳輸信號分類 數(shù)字光纖通信系統(tǒng)。這是目前光纖通信主要的通信方式。數(shù)字光纖通信輸入采用脈沖編碼（PCM）二

23、進(jìn)制信號，信息由脈沖的“有”和“無”表示，所以噪聲不影響傳輸?shù)馁|(zhì)量。而且，數(shù)字光纖通信系統(tǒng)采用數(shù)字電路，易于集成以減少設(shè)備的體積和功耗，轉(zhuǎn)接交換方便，便于與計(jì)算機(jī)結(jié)合等，有利于降低成本。數(shù)字通信的優(yōu)點(diǎn)是，抗干擾性強(qiáng)，傳輸質(zhì)量好。中繼器采用判決再生技術(shù)，消除傳輸過程中的噪聲積累和信號損傷延長傳輸距離。數(shù)字通信的缺點(diǎn)是所占的頻帶寬。但光纖的帶寬比金屬傳輸線要寬許多，彌補(bǔ)了數(shù)字通信所占頻帶寬的缺點(diǎn)。 模擬光纖通信系統(tǒng)。若輸入電信號不采用脈沖編碼信號的通信系統(tǒng)即為模擬光纖通信系統(tǒng)。模擬光纖通信最主要的優(yōu)點(diǎn)是占用帶寬較窄，電路簡單，不需要數(shù)字系統(tǒng)中的模/數(shù)和數(shù)/模轉(zhuǎn)換，所以價(jià)格便宜。目前，電視傳輸廣泛采用的模擬通信系統(tǒng)采用調(diào)頻（FM）或調(diào)幅（AM）技術(shù)，傳輸幾十至上百路電視。避免了數(shù)字電視傳輸中復(fù)雜的編碼和解碼技術(shù)，以及設(shè)備價(jià)格昂貴等問題。這種系統(tǒng)的缺點(diǎn)是光電變換時(shí)噪聲較大。在長距離傳輸時(shí)，采用中繼器將使噪聲積累，故只能