浙江傳媒學(xué)院光纖通信課件

光纖通信課程基本情況學(xué)時(shí)：(課堂授課)課程類型：考試課考核方式：筆試(閉卷)成績(jī)構(gòu)成：平時(shí)成績(jī)(20%)考試成績(jī)(80%)教材：《光纖通信》聶兵北京理工大學(xué)出版社參考書目：劉增基:《光纖通信》李玉權(quán):《光波導(dǎo)理論與技術(shù)》先修課程：信號(hào)與系統(tǒng)概率論與隨機(jī)過程通信原理電磁場(chǎng)與微波技術(shù)數(shù)字與模擬電路計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程準(zhǔn)備課程主要內(nèi)容光纖通信系統(tǒng)是以光纖為傳輸媒介，光波為載波的通信系統(tǒng)。主要由光發(fā)送機(jī)、光纖光纜、中繼器和光接收機(jī)組成。本課程將系統(tǒng)講敘它們的基本原理和關(guān)鍵技術(shù)。內(nèi)容

□光纖光纜，光無源器件

□光發(fā)射機(jī)

□光接收機(jī)

□光纖系統(tǒng),系統(tǒng)設(shè)計(jì)

□新技術(shù)

1·1光纖通信發(fā)展的歷史和現(xiàn)狀

1.1.1探索時(shí)期的光通信

1.1.2現(xiàn)代光纖通信

1.1.3國內(nèi)外光纖通信發(fā)展的現(xiàn)狀1·2光纖通信的優(yōu)點(diǎn)和應(yīng)用

1.2.1光通信與電通信

1.2.2光纖通信的優(yōu)點(diǎn)

1.2.3光纖通信的應(yīng)用1·3光纖通信系統(tǒng)的基本組成

1.3.1發(fā)射和接收

1.3.2基本光纖傳輸系統(tǒng)

1.3.3數(shù)字通信系統(tǒng)和模擬通信系統(tǒng)第1章概論光通信的相關(guān)定義光通信：指一切運(yùn)用光作為載體而傳送信息的所有通信方式的總稱。包括：大氣、光波導(dǎo)。早期的光通信通信方式中國古代用“烽火臺(tái)”報(bào)警通過手勢(shì)傳遞信息1.1光纖通信的發(fā)展與現(xiàn)狀1.1.1探索時(shí)期的光通信缺點(diǎn)低數(shù)據(jù)速率誤碼率高集成度低

1.1.2現(xiàn)代光纖通信現(xiàn)代光通信要求對(duì)光波進(jìn)行高速調(diào)制，使其承載高速數(shù)據(jù)信息。1960年美國物理學(xué)家梅門（TheodoreHaroldMaiman）成功地使紅寶石振蕩產(chǎn)生「雷射光，發(fā)明了激光器；1960年~1970年，許多應(yīng)用考慮采用激光器；其中之一是以可見光為載體，以大氣為傳輸媒質(zhì)進(jìn)行無線通信。這個(gè)提議遇到的困難是：(1)只有在清澈的大氣條件下才能進(jìn)行高效的傳輸；(2)傳輸范圍在視距范圍內(nèi)。面對(duì)無線光通信遇到的難題，人們把視線轉(zhuǎn)向了有線光通信，但路經(jīng)損耗是限制早期光纖通信投入使用的最大障礙，而光通信一度因沒找到穩(wěn)定合適的傳輸介質(zhì)，發(fā)展進(jìn)入瓶頸。1966年，英籍華裔學(xué)者高錕(C.K.Kao)和霍克哈姆(C.A.Hockham)發(fā)表了關(guān)于傳輸介質(zhì)新概念的論文，指出了利用光纖(OpticalFiber)進(jìn)行信息傳輸?shù)目赡苄院图夹g(shù)途徑，奠定了現(xiàn)代光通信——光纖通信的基礎(chǔ)。

指明通過“原材料的提純制造出適合于長(zhǎng)距離通信使用的低損耗光纖”這一發(fā)展方向。

1.1.2現(xiàn)代光纖通信

高錕：1933年生于上海，人稱“光纖之父”，曾任香港中文大學(xué)校長(zhǎng)。1966年，在英國標(biāo)準(zhǔn)電信研究所工作的高錕提出了用石英玻璃代替銅線的大膽設(shè)想：利用玻璃清澈、透明的性質(zhì)，使用光來傳送信號(hào)，高錕經(jīng)過深入的理論研究，充分論證了光導(dǎo)纖維的可行性。光纖通信發(fā)明家高錕(左)

1998年在英國接受IEE授予的獎(jiǎng)?wù)?/p>

1970年，光纖研制取得了重大突破-----光纖衰減

?1970年，美國康寧(Corning)公司研制成功損耗20dB/km的石英光纖。把光纖通信的研究開發(fā)推向一個(gè)新階段。

?1972年，康寧公司高純石英多模光纖損耗降低到4dB/km。

?1973年，美國貝爾(Bell)實(shí)驗(yàn)室的光纖損耗降低到2.5dB/km。1974年降低到1.1dB/km。

?1976年，日本電報(bào)電話(NTT)公司將光纖損耗降低到0.47dB/km(波長(zhǎng)1.2μm)。

?在以后的10年中，波長(zhǎng)為1.55μm的光纖損耗：1979年是0.20dB/km，1984年是0.157dB/km，1986年是0.154dB/km，接近了光纖最低損耗的理論極限。1.1.2現(xiàn)代光纖通信

1970年，光纖通信在光器件取得了實(shí)質(zhì)性的進(jìn)展

?1970年，美國貝爾實(shí)驗(yàn)室、日本電氣公司(NEC)和前蘇聯(lián)先后研制成功室溫下連續(xù)振蕩的鎵鋁砷(GaAlAs)雙異質(zhì)結(jié)半導(dǎo)體激光器(短波長(zhǎng))。雖然壽命只有幾個(gè)小時(shí)，但它為半導(dǎo)體激光器的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。

?1973年，半導(dǎo)體激光器壽命達(dá)到7000小時(shí)。

?1976年，日本電報(bào)電話公司研制成功發(fā)射波長(zhǎng)為1.3μm的銦鎵砷磷(InGaAsP)激光器。

?1977年，貝爾實(shí)驗(yàn)室研制的半導(dǎo)體激光器壽命達(dá)到10萬小時(shí)。

?1979年美國電報(bào)電話(AT&T)公司和日本電報(bào)電話公司研制成功發(fā)射波長(zhǎng)為1.55μm的連續(xù)振蕩半導(dǎo)體激光器。1.1.2現(xiàn)代光纖通信

由于光纖和半導(dǎo)體激光器的技術(shù)進(jìn)步，使1970年成為光纖通信發(fā)展的一個(gè)重要里程碑

實(shí)用光纖通信系統(tǒng)的發(fā)展

?1976年，美國在亞特蘭大(Atlanta)進(jìn)行了世界上第一個(gè)實(shí)用光纖通信系統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)。

?1980年，美國標(biāo)準(zhǔn)化FT-3光纖通信系統(tǒng)投入商業(yè)應(yīng)用。?1976年和1978年，日本先后進(jìn)行了速率為34Mb/s的突變型多模光纖通信系統(tǒng)，以及速率為100Mb/s的漸變型多模光纖通信系統(tǒng)的試驗(yàn)。

?1983年鋪設(shè)了縱貫日本南北的光纜長(zhǎng)途干線。

?隨后，由美、日、英、法發(fā)起的第一條橫跨大西洋TAT-8海底光纜通信系統(tǒng)于1988年建成。

?第一條橫跨太平洋TPC-3/HAW-4海底光纜通信系統(tǒng)于1989年建成。從此，海底光纜通信系統(tǒng)的建設(shè)得到了全面展開，促進(jìn)了全球通信網(wǎng)的發(fā)展。當(dāng)今世界范圍的光纖通信系統(tǒng)海底光纜及洲際通信網(wǎng)光纖通信發(fā)展現(xiàn)狀國際整個(gè)行業(yè)2003年起全面復(fù)蘇大量新技術(shù)出現(xiàn)及進(jìn)入實(shí)用全球已敷設(shè)5億公里光纜國內(nèi)□90年代已實(shí)現(xiàn)大的網(wǎng)絡(luò)布局(“八縱”,“八橫”)□2006年西藏實(shí)現(xiàn)“鎮(zhèn)鎮(zhèn)通光纜”□已鋪設(shè)5千萬公里光纜□國內(nèi)廠商紛紛國外“拿單”。光纖通信的分類和組成分類按傳輸信號(hào)類型分光纖模擬通信系統(tǒng)光纖數(shù)字通信系統(tǒng)按光波長(zhǎng)和光纖類型分短波長(zhǎng)（850nm）多模光纖通信系統(tǒng)長(zhǎng)波長(zhǎng)（1310nm）多模光纖通信系統(tǒng)長(zhǎng)波長(zhǎng)（1310nm）單模光纖通信系統(tǒng)長(zhǎng)波長(zhǎng)（1550nm）單模光纖通信系統(tǒng)按調(diào)制方式分直接強(qiáng)度調(diào)制光纖系統(tǒng)外調(diào)制光纖系統(tǒng)光纖通信的支撐技術(shù)光放大器直接對(duì)光進(jìn)行放大，簡(jiǎn)化系統(tǒng)使中繼成本下降。WDM復(fù)用技術(shù)原理：波分復(fù)用是在一根光纖中耦合多個(gè)略為不同的波長(zhǎng)，從而提高每根光纖的總帶寬，應(yīng)用WDM技術(shù)，可以充分利用光纖的有效帶寬，降低線路投資以節(jié)約成本。優(yōu)勢(shì)：采用WDM技術(shù)提高帶寬，比在單個(gè)波長(zhǎng)上提高傳輸速率更加容易實(shí)現(xiàn)，因?yàn)殡S著單個(gè)波長(zhǎng)傳輸速率的不斷提高，許多光電器件的性能已明顯不足，而WDM技術(shù)可降低這些器件在性能上的極高要求。1.2光纖通信的優(yōu)點(diǎn)和應(yīng)用光纖通信的優(yōu)點(diǎn)成本低；玻璃光纖的原材料是二氧化硅，地球上含量豐富。體積小，重量輕；強(qiáng)度大；光纖和光纜具有驚人的機(jī)械強(qiáng)度，而且十分柔軟。容量大；10Gbit/s的一對(duì)光纖可傳送12萬多路電話。損耗低；不易受溫度變化影響；絕緣體；無電流、無泄漏、無耦合、可位于高功率傳輸線旁?？垢蓴_能力強(qiáng)；RFI、EMI、EMP。保密性能好；不易被監(jiān)聽。兼容性好；可與傳統(tǒng)電子設(shè)備兼容?？垢g；1.2.1光纖通信的優(yōu)點(diǎn)1.光纖的容量大——“超高速公路”

馬路越寬，容許通過的車輛越多，交通運(yùn)輸能力也越大。如果把通信線路比作馬路，那么應(yīng)該說是通信線路的頻帶越寬，容許傳輸?shù)男畔⒃蕉啵ㄐ湃萘烤驮酱?。載波頻率越高，頻帶寬度越寬。光通信利用的傳輸媒質(zhì)-光纖，可以在寬波長(zhǎng)范圍內(nèi)獲得很小的損耗。一些數(shù)值的定義字首符號(hào)倍數(shù)因數(shù)太T1012吉G109兆M106千k103分c10-2毫m10-3微μ10-6納n10-9皮p10-12飛f10-15光纖通信是以光纖為傳輸媒介，光波為載波的通信系統(tǒng)，其載波—光波具有很高的頻率(約1014Hz)，因此光纖具有很大的通信容量。目前的光纖容量已經(jīng)達(dá)到十多個(gè)Tbit/s2.損耗低、中繼距離長(zhǎng)——“長(zhǎng)跑健將” 信號(hào)在傳輸線上傳輸，由于傳輸線本身的原因，強(qiáng)度將逐漸變?nèi)酰译S著傳輸距離的增加，這種衰減會(huì)越來越嚴(yán)重。因此，長(zhǎng)距離傳輸信息必須設(shè)立中繼站，把衰減了的信號(hào)放大以后再轉(zhuǎn)輸。中繼站越多，傳輸線路的成本越高，維護(hù)越不方便，運(yùn)行越不可靠。中繼站的多少取決于中繼距離的長(zhǎng)短，中繼距離的長(zhǎng)度又受傳輸線路損耗的限制。1.2.1光纖通信的優(yōu)點(diǎn) 如果今后采用非石英光纖，并工作在超長(zhǎng)波長(zhǎng)(＞2μm)，光纖的理論損耗系數(shù)可以下降到10-3～10-5dB/km，此時(shí)光纖通信的中繼距離可達(dá)數(shù)千，甚至數(shù)萬公里。那在許多情況下，通信線路中就可以不設(shè)中繼站了。這對(duì)越洋通信意義尤其重大，因?yàn)樵诤５自O(shè)立中繼站，不僅使線路成本大為提高，也大大增加了維修工作的困難。1.2.1光纖通信的優(yōu)點(diǎn)

3.抗電磁干擾能力強(qiáng)

我們知道，電話線和電纜一般是不能跟高壓電線平行架設(shè)的，也不能在電氣鐵化路附近鋪設(shè)。任何通信系統(tǒng)都應(yīng)具有一定的抗干擾能力，否則無法保證通信工作的可靠和穩(wěn)定。最主要的干擾是電磁干擾。天然的電磁干擾包括雷電干擾、電離層的變化和太陽核子活動(dòng)引起的干擾，人為的電磁干擾有電動(dòng)機(jī)、高壓電力線造成的干擾等。這些干擾都必須認(rèn)真對(duì)待。現(xiàn)有的電通信系統(tǒng)無法令人滿意地解決這個(gè)問題。

1.2.1光纖通信的優(yōu)點(diǎn)光纖通信具有怎么樣的抗干擾能力呢？第一個(gè)原因是光纖屬絕緣體，不怕雷電和高壓；另一個(gè)原因是光纖中傳輸著頻率極高的光波，各種干擾源的頻率一般都比較低，干擾不了頻率比它們高得多的光。還有一種重要的干擾源是原子輻射。據(jù)專家們測(cè)算，如果在美國本土中心上空463千米處爆炸一顆原子彈，1秒鐘內(nèi)即可使全美國未暴露的通信電纜，包括地面、飛機(jī)、艦艇等上面的通信電纜全部失效，通信中斷，但光纖通信線路卻照樣暢通無阻，基本不受影響。4.保密性能好——“安全保密員”對(duì)通信系統(tǒng)的重要要求之一是保密性好。然而，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，電通信方式很容易被人竊聽：只要在明線或電纜附近(甚至幾公里以外)設(shè)置一個(gè)特別的接收裝置，就可以獲取明線或電纜中傳送的信息。更不用去說無線通信方式，因?yàn)闊o線電波在大氣中傳播，甚至充斥全球，很容易被人竊聽。即使用了加密往往也無濟(jì)于事，因?yàn)槊艽a分析或密碼破譯已成為一門科學(xué)。光纖通信是保密性能最好的通信方式之一，這是因?yàn)楣庠诠饫w中傳輸時(shí)不會(huì)跑出光纖和向外輻射電磁波。即使在拐彎非常厲害的地方，漏出的光也微乎其微，而且如果在光纖表面再涂上一層吸光劑，那連這樣的“漏網(wǎng)之魚”也休想溜走。任憑你采用什么辦法，也不能在光纖外面搜集到光纖里面的“情報(bào)”。光纖通信真是一位“守口如瓶”、“滴水不漏”的“保密員”。5.體積小，重量輕1千克高純度石英玻璃可以拉制成千上萬千米光纖，而制造1000千米的8管同軸電纜卻需要消耗120噸銅和500噸鉛。18管同軸電纜每米重11千克，100芯鉛皮對(duì)稱電纜每米重2.9千克，而同等容量的光纜每米只有90克重。光纖不僅體積小、重量輕，而且很柔軟，可以自由彎曲，鋪設(shè)非常方便?？蓮V泛應(yīng)用于航天航空、汽車電子等領(lǐng)域。6.節(jié)省有色金屬和原材料電線要用銅、鉛等有色金屬材料來制作，制作光纖的原材料卻是普普通通的石英砂。銅是一種很重要的戰(zhàn)略金屬，地球上的儲(chǔ)量按目前的開采速度估計(jì)，只夠使用50年左右。而二氧化硅，在地殼的化學(xué)成分中占了一半以上，真正可以說是取之不盡、用之不竭的。光纖還有其他一些優(yōu)良特性，也為普通金屬導(dǎo)線所不及。它不怕潮濕和腐蝕，可以架在空中，也可埋入地下；它有較高的抗拉強(qiáng)度，與鐵接近，比銅還高得多；它有較強(qiáng)的耐高低溫能力，從-65~200°C，在一般的飛機(jī)、艦艇和車輛上都可使用；它可實(shí)現(xiàn)多功能傳輸，同時(shí)傳遞話音、數(shù)據(jù)、傳真、圖像等各種信息。

7.其它

1.2.3光纖通信的應(yīng)用光纖可以傳輸數(shù)字信號(hào)，也可以傳輸模擬信號(hào)。光纖在通信網(wǎng)、廣播電視網(wǎng)與計(jì)算機(jī)網(wǎng)，以及在其它數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)中，都得到了廣泛應(yīng)用。光纖寬帶干線傳送網(wǎng)和接入網(wǎng)發(fā)展迅速，是當(dāng)前研究開發(fā)應(yīng)用的主要目標(biāo)。光纖通信的各種應(yīng)用可概括如下：①通信網(wǎng)②構(gòu)成因特網(wǎng)的計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)③有線電視網(wǎng)的干線和分配網(wǎng)④綜合業(yè)務(wù)光纖接入網(wǎng)

ATMInternet骨干網(wǎng)DDN/FRPSTN（公共交換電話網(wǎng)絡(luò)）/ISDNTV業(yè)務(wù)分配節(jié)點(diǎn)(COT)業(yè)務(wù)接入節(jié)點(diǎn)（RT）網(wǎng)管SNMP與電信網(wǎng)管中心相連Q3100/1000ME1/BRA/PRA155M622MSDH典型應(yīng)用之一：寬帶綜合業(yè)務(wù)光纖接入系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)典型應(yīng)用之二：作為校園網(wǎng)的骨干傳輸網(wǎng)能源、交通和其他電力系統(tǒng)的監(jiān)視、控制和管理：由于使用了光纖，不受強(qiáng)電磁干擾，不僅信息傳輸量增大，而且工作更加可靠。傳輸信息用的光纖，可以放在輸電線、地線的中心，不受干擾，施工方便。用電設(shè)備觀測(cè)雷擊很困難，因?yàn)槔讚魧?duì)電設(shè)備也可能造成破壞。而用光纖卻可以直接觀測(cè)雷擊現(xiàn)象，觀測(cè)裝置由檢測(cè)器、光纖和觀測(cè)記錄儀等組成。雷擊時(shí)位于鐵塔上的檢測(cè)器產(chǎn)生瞬間高電壓，由于是光纖傳輸，對(duì)觀測(cè)記錄儀不會(huì)造成影響。煤炭系統(tǒng)的監(jiān)視、控制和管理：電監(jiān)控系統(tǒng)信號(hào)均為電信號(hào)，在含瓦斯高的礦井中容易引起爆炸。因此，如果考慮安全因素，電信號(hào)功率不能太大，這又導(dǎo)致傳輸距離受限。而如果采用光纖系統(tǒng)，很多設(shè)備可以無源化，即保證了安全，又能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離監(jiān)控。軍事戰(zhàn)術(shù)通信主要有兩種系統(tǒng)：一種是本地分配系統(tǒng)，包括戰(zhàn)地指揮所的布線，兵器之間的連接，野戰(zhàn)計(jì)算機(jī)的互連，以及基地信息傳輸系統(tǒng)等；一種是長(zhǎng)距離戰(zhàn)術(shù)通信系統(tǒng)，一般通信距離超過1千米。水下通信系統(tǒng)是掃雷艦與浮游載體之間的數(shù)據(jù)傳輸線路。掃雷艦的主要任務(wù)是清掃航道上的水雷，而利用浮游載體掃雷最為安全而可靠。掃雷艦與浮游載體之間連著3根光纖：一根光纖把水下浮游載體探測(cè)到的聲納信號(hào)和遙測(cè)信號(hào)（都是視頻信號(hào)）傳給艦船；另一根光纖用來傳輸艦船給水下浮游載體的控制信息；第三根光纖備用。光纖反潛戰(zhàn)網(wǎng)絡(luò)，也就是把光纖傳輸線路與水聽器相連，把監(jiān)測(cè)到的敵潛聲音信號(hào)通過光纖傳輸?shù)脚炆匣虬渡闲畔⑻幚碇行?，以便確定作戰(zhàn)方案。光纖用于水下通信，探測(cè)的靈敏度高，傳輸?shù)男畔⒘看螅垢鞣N干擾的能力強(qiáng)，而且重量輕、浮力大。醫(yī)學(xué)應(yīng)用利用傳光束的照明器和測(cè)氧計(jì)利用傳像束的內(nèi)窺鏡激光手術(shù)刀。機(jī)車電子1.3光纖通信系統(tǒng)的基本組成下圖示出一個(gè)一般的光纖通信系統(tǒng)的組成。具有三個(gè)最主要的組成：發(fā)送機(jī)、信道、接收機(jī)。信源調(diào)制器載波源信道耦合器發(fā)送機(jī)光纖信道光纖放大器光中繼器檢測(cè)器放大器處理接收機(jī)信宿1.3.1發(fā)射和接收如上圖所示，信源把用戶信息轉(zhuǎn)換為原始電信號(hào)，這種信號(hào)稱為基帶信號(hào)。對(duì)于數(shù)字電話傳輸，電話機(jī)把語音轉(zhuǎn)換為頻率范圍為0.3~3.4kHz的模擬基帶信號(hào)，電發(fā)射機(jī)把這種模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，并把多路數(shù)字信號(hào)組合在一起。模/數(shù)轉(zhuǎn)化目前普遍采用脈沖編碼調(diào)制（PCM）方式，這種方式是通過對(duì)模擬信號(hào)進(jìn)行抽樣、量化和編碼而實(shí)現(xiàn)的。一路話音轉(zhuǎn)換成傳輸速率為64kb/s的數(shù)字信號(hào)，然后用數(shù)字復(fù)接器把24路或30路PCM信號(hào)組合成1.544Mb/s或者2.048Mb/使得一次群甚至告辭群的數(shù)字系列，最后輸入光發(fā)射機(jī)。對(duì)于模擬電視傳輸，則用攝像機(jī)把圖像轉(zhuǎn)換為6MHz的模擬基帶信號(hào)，直接輸入光發(fā)射機(jī)。為提高傳輸質(zhì)量，通常把這種模擬基帶信號(hào)轉(zhuǎn)換為頻率調(diào)制（FM）、脈沖頻率調(diào)制（PFM）或者脈沖寬度調(diào)制（PWM）信號(hào)，最后把這種一條信號(hào)輸入光發(fā)射機(jī)。還可以采用頻分復(fù)用（FDM）技術(shù)，用來自不同信息源的視頻模擬基帶信號(hào)（或數(shù)字基帶信號(hào)）分別調(diào)制指定的不同頻率的射頻（RF）電波，、然后把多個(gè)這種帶有信息的RF信號(hào)組合成多路寬帶信號(hào)，最后輸入光發(fā)射機(jī)，由光載波進(jìn)行傳輸。在這個(gè)過程中，受調(diào)制的RF電波稱為副載波，這種采用頻分復(fù)用的多路電視傳輸技術(shù)，稱為副載波復(fù)用（SCM）。不管是數(shù)字系統(tǒng)，還是模擬系統(tǒng)，輸入到光發(fā)射機(jī)帶有信息的電信號(hào)，都通過調(diào)制轉(zhuǎn)換為光信號(hào)。光在波經(jīng)過光纖線路傳輸?shù)浇邮斩?，再由光接收機(jī)把光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。電接收機(jī)的功能和電發(fā)射機(jī)的功能相反，它把接收的電信號(hào)轉(zhuǎn)換為基帶信號(hào)，最后由信宿恢復(fù)用戶信息。在整個(gè)通信系統(tǒng)中，在光發(fā)射機(jī)之前和光接收機(jī)之后的電信號(hào)段，光纖通信所用的技術(shù)和設(shè)備與電纜通信相同，不同的只是由光發(fā)射機(jī)、光纖線路和光接收機(jī)所組成的基本光纖傳輸系統(tǒng)代替了電纜傳輸?；竟饫w傳輸系統(tǒng)的三個(gè)組成部分1、光發(fā)送機(jī)組成框圖：

光源調(diào)制器通道耦合器電信號(hào)輸入光輸出驅(qū)動(dòng)電路載波源光源光譜特性：輸出光功率足夠大，調(diào)制頻率足夠高，譜線寬度和光束發(fā)散角盡可能小，輸出功率和波長(zhǎng)穩(wěn)定，器件壽命長(zhǎng)電信號(hào)對(duì)光的調(diào)制的實(shí)現(xiàn)方式

直接調(diào)制用電信號(hào)直接調(diào)制半導(dǎo)體激光器或發(fā)光二極管的驅(qū)動(dòng)電流，使輸出光隨電信號(hào)變化而實(shí)現(xiàn)的。這種方案技術(shù)簡(jiǎn)單，成本較低，容易實(shí)現(xiàn)，但調(diào)制速率受激光器的頻率特性所限制。激光源驅(qū)動(dòng)器光纖光信號(hào)輸出電信號(hào)輸入(a)直接調(diào)制；外調(diào)制把激光的產(chǎn)生和調(diào)制分開，用獨(dú)立的調(diào)制器調(diào)制激光器的輸出光而實(shí)現(xiàn)的。外調(diào)制的優(yōu)點(diǎn)是調(diào)制速率高，缺點(diǎn)是技術(shù)復(fù)雜，成本較高，因此只有在大容量的波分復(fù)用和相干光通信系統(tǒng)中使用。激光源調(diào)制器驅(qū)動(dòng)和控制電信號(hào)輸入光纖光信號(hào)輸出(b)間接調(diào)制(外調(diào)制)2.光纖線路

功能：是把來自光發(fā)射機(jī)的光信號(hào)，以盡可能小的畸變(失真)和衰減傳輸?shù)焦饨邮諜C(jī)

組成:光纖、光纖連接器、光纖放大器和中繼器等

低損耗“窗口”：普通石英光纖在近紅外波段，除雜質(zhì)吸收峰外，其損耗隨波長(zhǎng)的增加而減小，在0.85μm、1.31μm和1.55μm有三個(gè)損耗很小的波長(zhǎng)“窗口”，見后圖。

光源激光器的發(fā)射波長(zhǎng)和光檢測(cè)器光電二極管的波長(zhǎng)響應(yīng)，都要和光纖這三個(gè)波長(zhǎng)窗口相一致。目前在實(shí)驗(yàn)室條件下，1.55μm的損耗已達(dá)到0.154dB/km，接近石英光纖損耗的理論極限。0.70.80.91.01.11.21.31.41.5衰減（dB/km）第一窗口第二窗口波長(zhǎng)——λ（μ