《光纤通信第四章讲稿.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《光纤通信第四章讲稿.ppt（53页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、光纤通信第四章第一页，讲稿共五十三页哦4.0 4.0 光纤通信系统分类及应用场合光纤通信系统分类及应用场合 光纤通信系统可按波长、传输码率、光纤类型、光光纤通信系统可按波长、传输码率、光纤类型、光电器件类型以及应用场合来分类。电器件类型以及应用场合来分类。4.0.1 4.0.1 数字通信制式数字通信制式数字通信制式数字通信制式1 1）准同步数字体系（）准同步数字体系（）准同步数字体系（）准同步数字体系（PDHPDH）数字系列等级数字系列等级基基基基 群群群群二二二二 次次次次 群群群群三三三三 次次次次 群群群群四四四四 次次次次 群群群群接口码速率接口码速率接口码速率接口码速率 (Mb/s)
2、(Mb/s)(Mb/s)(Mb/s)2.0482.0482.0482.0488.4488.4488.4488.44834.36834.36834.36834.368139.264139.264139.264139.264接口码型接口码型接口码型接口码型HDBHDBHDBHDB3 3 3 3HDBHDBHDBHDB3 3 3 3HDBHDBHDBHDB3 3 3 3CMICMICMICMI话路数话路数303012012048048019201920第二页，讲稿共五十三页哦2 2）同步数字体系（）同步数字体系（SDHSDH）所谓SDH是一套可进行同步信息传输、复用、分插和交叉连接的标准化数字信号的
3、结构等级。SDH网络则是由一些基本网络单元（NE）组成的，在传输媒质上（如光纤、微波等）进行同步信息传输、复用、分插和交叉连接的传送网络。它的基本网元有终端复用器（TM）、分插复用器（ADM）、同步数字交叉连接设备（SDXC）和再生中继器（REG）等。第三页，讲稿共五十三页哦NN值值记号记号速率速率Mb/SMb/S路数路数1 1STM-1STM-1155.520155.520201620164 4STM-4STM-4602.080602.080806480648 8STM-8STM-81244.1601244.16016128161281212STM-12STM-121866.2401866.
4、24024192241921616STM-16STM-162488.3202488.32032256322566464STM-64STM-649953.2809953.280129024129024 SDH采用一套标准化的信息结构等级，称为同步传送模块STM-N（N=1，4，16，64，）。第四页，讲稿共五十三页哦4.0.2 工作波长和器件工作波长和器件光光纤纤多模光纤多模光纤单模光纤单模光纤波波长长0.80.8-0.9-0.9 1.31.3 1.311.31 1.551.55 光光源源器器件件LEDLED(GaAlAs)(GaAlAs)LEDLED(InGaAsP)(InGaAsP)LDLD
5、(InGaAsP)(InGaAsP)LDLD(InGaAsP)(InGaAsP)LDLD(GaAlAs)(GaAlAs)LDLD(InGaAsP)(InGaAsP)LEDLED(InGaAsP)(InGaAsP)检检测测器器件件Si-APDSi-APDPIN-FETPIN-FET(InGaAs)(InGaAs)PIN-FETPIN-FET(InGaAs)(InGaAs)PIN-FETPIN-FET(InGaAs)(InGaAs)Si-PINSi-PINAPDAPD(InGaAs(InGaAs或或Ge)Ge)APDAPD(InGaAs(InGaAs或或Ge)Ge)APDAPD(InGaAs(In
6、GaAs或或Ge)Ge)第五页，讲稿共五十三页哦4.0.3 应用应用1 1）市话局间中继干线系统）市话局间中继干线系统 一般开通一般开通34Mb/S 140Mb/S34Mb/S 140Mb/S2 2）长途干线系统）长途干线系统 一般开通一般开通2.5Gb/S 10Gb/S2.5Gb/S 10Gb/S3 3）光纤局域网）光纤局域网4 4）光纤用户接入网）光纤用户接入网第六页，讲稿共五十三页哦4.1 4.1 光发射机光发射机4.1.1 原理框图原理框图光端机光端机主要由光发送机、光接收机和辅助电路三大部分组成。主要由光发送机、光接收机和辅助电路三大部分组成。低速低速电信号电信号高速高速电信号电信号
7、复用复用光发送光发送单元单元解复用解复用光接收光接收单元单元光信号光信号光信号光信号高速高速电信号电信号低速低速电信号电信号高速高速电信号电信号复用复用光接收光接收单元单元解复用解复用光发送光发送单元单元光信号光信号光信号光信号高速高速电信号电信号低速低速电信号电信号低速低速电信号电信号第七页，讲稿共五十三页哦 数字光发送机的基本组成包括均衡放大、码型变换、复用、扰码、时钟提取、光源、光源的调制电路、光源的控制电路（ATC和APC）及光源的监测和保护电路等。第八页，讲稿共五十三页哦（1）均衡放大：补偿由电缆传输所产生的衰减和畸变。（2）码型变换：将HDB3码或CMI码变化为NRZ码。（3）复用
8、：用一个大传输信道同时传送多个低速信号的过程。（4）扰码：使信号达到“0”、“1”等概率出现，利于时钟提取。（5）时钟提取：提取PCM中的时钟信号，供给其它电路使用。（6）调制（驱动）电路：完成电/光变换任务。（7）光源：产生作为光载波的光信号。（8）温度控制和功率控制：稳定工作温度和输出的平均光功率。（9）其他保护、监测电路：如光源过流保护电路、无光告警电路、LD偏流（寿命）告警等。第九页，讲稿共五十三页哦4.1.2 产品产品Cisco ONS 15302 ONS 15302是一种集成型多业务接入设备。借助其与SDH光纤网络连接的STM-1光上行链路，多业务接入网络可以扩展到客户端，这样，O
9、NS15302就可以汇集分支机构间连接、互联网接入、和语音和数据流量。ONS 15302将以太网与TDM流量结合在一起，沿SDH STM-1帧结构内的TDM通道（VC）传输以太网流量。以太网通道的带宽最高可以配置为63个VC-12。ONS 15302还具备第2层交换功能，可以将本地10/100BaseT以太网接口映射到VC-12容器中，利用WAN模块实现点到点或点到多点传输。第十页，讲稿共五十三页哦TP-LINK 百兆光纤模块卡系列 TL-SM201系列 TL-SM201系列百兆模块卡与系列百兆模块卡与TP-LINK交换机配合，通过光交换机配合，通过光纤或双绞线传输，可以扩展局域网网络的传输距
10、离，适合于大中纤或双绞线传输，可以扩展局域网网络的传输距离，适合于大中型局域网的扩展和互联。模块体积小，安装于交换机内部，使用型局域网的扩展和互联。模块体积小，安装于交换机内部，使用交换机内部供电，安装、使用简便。模块卡前面有指示灯，可显交换机内部供电，安装、使用简便。模块卡前面有指示灯，可显示相应百兆模块卡的工作状态，方便用户监视和使用。示相应百兆模块卡的工作状态，方便用户监视和使用。第十一页，讲稿共五十三页哦Agilent HFCT-5914ATL Single Mode Laser Transceivers for Gigabit Ethernet and iSCSI Applicati
11、ons at 1.25 Gb/s第十二页，讲稿共五十三页哦10/100M自适应光纤收发器 10/100M自适应光纤收发器通过自适应光纤收发器通过10BASE-T或或100BASE-TX到到100BASET-FX之间的光电转换，可之间的光电转换，可以将传统的以将传统的10M以太网或以太网或100M快速以太网通过快速快速以太网通过快速以太网光纤链路扩展到以太网光纤链路扩展到110km的范围。的范围。第十三页，讲稿共五十三页哦4.2.1 基本原理基本原理基本原理基本原理前置放大主放大偏压控制均衡定时判决解码AGC定时提取4.2 4.2 光接收机光接收机光接收机光接收机第十四页，讲稿共五十三页哦4.2
12、.2 基本电路基本电路 光检测和前置放大电路 主放大电路 均衡放大电路 基线处理 定时再生 输出电路第十五页，讲稿共五十三页哦4.3 线路码型线路码型为什么编码？为什么编码？1）为使接收再生电路把相位或频率锁定到信号定时上；）为使接收再生电路把相位或频率锁定到信号定时上；2）光接收机采用电容耦合，接收机不能对直流或低频分量响）光接收机采用电容耦合，接收机不能对直流或低频分量响应，使长连信号的幅度逐渐下降，经判决电路会产生误码。应，使长连信号的幅度逐渐下降，经判决电路会产生误码。光纤通信使用的码型：光纤通信使用的码型：NRZ加扰码加扰码mBnBCMI 0 01 1 00或或11第十六页，讲稿共五
13、十三页哦NRZ码单极性归零码双极性非归零码双极性归零码Manchester码AMI码HDB3第十七页，讲稿共五十三页哦Unipolar and bipolar coding第十八页，讲稿共五十三页哦RZ and NRZ coding第十九页，讲稿共五十三页哦光纤通信中的码型光纤通信中的码型以以2.048Mbit/s为基础的为基础的PDH数字系列的码形及速率数字系列的码形及速率SDH光纤通信系统中广泛使用的是加扰的光纤通信系统中广泛使用的是加扰的NRZ码码 基基基基 群群群群二二二二 次次次次 群群群群三三三三 次次次次 群群群群四四四四 次次次次 群群群群接口码速率接口码速率接口码速率接口码速
14、率 (Mbit/s)(Mbit/s)2.0482.0488.4488.44834.36834.368139.264139.264接口码型接口码型接口码型接口码型HDBHDB3 3HDBHDB3 3HDBHDB3 3CMICMI并不都适合在数字光纤通信系统中传输。并不都适合在数字光纤通信系统中传输。需码形变换。需码形变换。第二十页，讲稿共五十三页哦 PCM系统中的这些码型并不都适合在数字光纤通信系统中传输。为此，在光端机中必须进行码型变换。在PDH系统中，常用的线路编码有分组码mBnB，1B2B码（CMI、DMI和双相码等）和插入码。SDH光纤通信系统中广泛使用的是加扰的NRZ码。第二十一页，讲
15、稿共五十三页哦码码 型型码型变换规则码型变换规则传输速率传输速率误码监测误码监测适用适用系统系统1B2B1B2B码码CMICMI“1”1”：11,0011,00交替交替“0”0”：01012 2f fi i按编码规则检查按编码规则检查PDHPDH双相码双相码“1”1”：10 “0”10 “0”：01012 2f fi i同上同上DMIDMI“1”1”：11,0011,00交替交替“0”0”：0101（前二个码为（前二个码为0101，1111时）时）1010（前二个码（前二个码为为1010，0000时）时）2 2f fi i同上同上分组码分组码mmB Bn nB B在在n nB B码中选择不均等
16、值小码中选择不均等值小的码作公共码；正负模式的码作公共码；正负模式交替交替nfnfi i/mm(1)(1)查禁用码字查禁用码字(2)(2)利用利用DRSDRS插入码插入码mmB1PB1P(1)P(1)P码满足奇校验规则码满足奇校验规则(2)P(2)P码满足偶校验规则码满足偶校验规则(mm+1)+1)f fi i/mm奇偶校验奇偶校验mmB1CB1C(mm+1)+1)f fi i/mm模模2 2和和=0=0mmB1HB1H加扰加扰NRZNRZ给输入给输入NRZNRZ序列加扰序列加扰f fi i无无SDHSDH常用的线路编码常用的线路编码第二十二页，讲稿共五十三页哦NRZNRZ码码单极性单极性归零
17、码归零码双极性双极性非归零码非归零码双极性双极性归零码归零码ManchesterManchesterAMIAMI码码HDBHDB3 3第二十三页，讲稿共五十三页哦三阶高密度双极性码（三阶高密度双极性码（HDBHDB3 3码）码）*HDB3码是AMI码的改进，与AMI码一样,也是“1”交替地变换为+1与-的占空比为50%的归零码。但与AMI码不同的是：HDB3码中的连“0”数被限制为小于或等于3个 *HDB3码的编码规则如下:检查数字序列中0数目。当连“0”数目小于等于3时，HDB3码就是AMI码，+1、-1交替.当出3个以上连“0”时，将每4个连“0”划作一小节，定义为B00V，称为破坏节。其
18、中V称为破坏点，而B可称为调节点。V与前一相邻的“1”，极性相同，即破坏了“1”极性交替的规律。同时V还要满足Vi1、Vi、Vi1之间极性交替的规律。V的取值是+1或-1。B作为调节点，可选0或1或1，以让V同时满足中的两个要求。第二十四页，讲稿共五十三页哦NRZINRZI：NRZI 是“反相不归零制（Non-Return to Zero Inverted）”的简称。也就是将NRZ 方案中的“1”和“0”的表示方法对调。这种方案虽然解决了连续“1”的问题，但同时又产生了连续“0”的问题。第二十五页，讲稿共五十三页哦分组码：分组码：分组码常用mBnB表示，它是把输入码流每m比特分成一组，然后把每
19、组编成n比特输出。每组的m个二进制码，记为mB，变换为n个二进制码，记为nB，因此称为mBnB码，其中m和n都是正整数，通常nm，一般选取n=m+1。常用的mBnB码有1B2B、3B4B、5B6B、8B9B和17B18B等。最简单的mBnB码是1B2B码，它是把原信息码的“0”变换为“01”，把“1”变换为“10”。因此最大的连“0”和连“1”的数目不会超过两个，例如1001和0110。但是码速率提高了1倍。第二十六页，讲稿共五十三页哦4B5B编码 数据每数据每4 4个比特用一个个比特用一个5 5比特码组来编码。比特码组来编码。由于由于5 5个比特比个比特比4 4个比特多出一倍编码，因此有很大
20、的选个比特多出一倍编码，因此有很大的选择余地，可从中挑选适当的编码。既解决连续择余地，可从中挑选适当的编码。既解决连续0 0的问题，的问题，又可适当考虑到码流中直流分量的平衡。又可适当考虑到码流中直流分量的平衡。任一个任一个5 5比特码组选择为最多比特码组选择为最多1 1个前导个前导0 0和最多和最多2 2个尾个尾0 0。即在编码后的比特流中最多出现即在编码后的比特流中最多出现3 3个连续的比特个连续的比特0 0。然后用然后用NRZ-INRZ-I编码传输该编码传输该5 5比特码组，传输效率可达比特码组，传输效率可达80%80%。NRZ-I本身能处理连续比特1的问题。应用应用:FDDI:FDDI
21、局域网中采用局域网中采用4B5B4B5B编码编码第二十七页，讲稿共五十三页哦 数据数据 1111 1000 0011 11011111 1000 0011 1101 4B/5B4B/5B 11101 10010 10101 1101111101 10010 10101 11011第二十八页，讲稿共五十三页哦5B6B编码 6 6个比特位的码组集合中个比特位的码组集合中3 3个个1 1和和3个个0 0的码组就有的码组就有20个，个，有利于码流中直流分量的平衡。有利于码流中直流分量的平衡。实现方法实现方法:数据每数据每数据每数据每5个比特用一个个比特用一个个比特用一个个比特用一个6 6比特码组来编码
22、。比特码组来编码。将选择好的将选择好的将选择好的将选择好的6 6比特码组之集合分为正、负两种模式，比特码组之集合分为正、负两种模式，比特码组之集合分为正、负两种模式，比特码组之集合分为正、负两种模式，正负模式除各含正负模式除各含正负模式除各含正负模式除各含1919个个个个0 0和和1 1平衡的码组外，正模式平衡的码组外，正模式平衡的码组外，正模式平衡的码组外，正模式中含有中含有中含有中含有4个个个个1 1和和和和2 2个个个个0 0的码组的码组的码组的码组1313个，负模式中含有个，负模式中含有个，负模式中含有个，负模式中含有4 4个个个个0和和和和2 2个个个个1 1的码组的码组的码组的码组
23、13个。个。个。个。在传输时，正、负模式的码组交替发送，以求在传输时，正、负模式的码组交替发送，以求得最大的直流分量的稳定和平衡。得最大的直流分量的稳定和平衡。第二十九页，讲稿共五十三页哦第三十页，讲稿共五十三页哦扰码 SDH光纤通信系统中广泛使用的是加扰的NRZ码，它是利用一定规则对信号码流进行扰码，经过扰码后使线路码流中的“0”和“1”出现的概率相同，因此码流中不会出现长连“0”或长连“1”的情况，从而有利于接收端提取时钟信号。信号序列扰乱方法有：用一个随机序列与输入信号序列进行逻辑加，这样就能把任何输入信号序列变换为随机序列，但完全随机的序列不能再现。用伪随机序列来代替完全随机序列进行扰
24、码与解扰的作用。第三十一页，讲稿共五十三页哦4.4 系统设计4.4.1 系统结构和限制系统结构和限制1 1）系统结构）系统结构 点对点点对点点对点点对点 分配网络分配网络分配网络分配网络 集线树形结构集线树形结构集线树形结构集线树形结构 总线结构总线结构总线结构总线结构 局域网络局域网络局域网络局域网络 环形结构环形结构环形结构环形结构 星型结构星型结构星型结构星型结构第三十二页，讲稿共五十三页哦光纤通信系统设计考虑的问题光纤通信系统设计考虑的问题1)1)开通速率的考虑开通速率的考虑2)2)工作波长的选择工作波长的选择3)3)光纤类型的选择光纤类型的选择4)4)光元器件的选择光元器件的选择5)
25、5)码型和带宽的选择码型和带宽的选择6)6)占空比占空比7)7)误码率的分配误码率的分配第三十三页，讲稿共五十三页哦2）损耗限制系统）损耗限制系统光纤的吸收和其他损耗限制了通信距离。光纤的吸收和其他损耗限制了通信距离。工作波长工作波长损耗损耗中继距离中继距离0.85m2.5dB/km10-30 km1.3m0.3dB/km100-200 km1.55m0.2dB/km200 km带宽满足要求，系统中继距离只受损耗限制。带宽满足要求，系统中继距离只受损耗限制。第三十四页，讲稿共五十三页哦3）色散限制系统）色散限制系统 光纤色散导致光脉冲展宽，从而构成系统BL乘积的限制。当色散限制传输距离小于损耗
26、限制的传输距离时，称为色散限制系统。第三十五页，讲稿共五十三页哦色散系统带宽估算色散系统带宽估算850nm系统 阶跃多模光纤：BL C/(2n1*)模色散为主 C 光速 n1 纤芯折射率 相对折射率差 B为1Mb/s L 10km 渐变折射率光纤：BL 2C/(2n1*2)模色散为主 C 光速 n1 纤芯折射率 相对折射率差 B为100Mb/s 仍为损耗受限系统 BL可以达到 2Gb/s*km第三十六页，讲稿共五十三页哦b.1300nm系统系统 BL 4 D 材料色散为主材料色散为主 D为色散系数为色散系数，一般为，一般为1-2pS/kmnm 为光源的均方根谱宽为光源的均方根谱宽 BL可以达到
27、可以达到 125Gb/s*km 一般一般B 1Gb/s 时为色散受限系统。时为色散受限系统。第三十七页，讲稿共五十三页哦c.1550nm系统系统色散较大，一般为色散受限系统。以材料色散为主。色散较大，一般为色散受限系统。以材料色散为主。用窄带单纵模激光器可以增大带宽。用窄带单纵模激光器可以增大带宽。B 5Gb/s 时为色散受限系统。时为色散受限系统。但由于频率但由于频率啁啾（啁啾（chirp）对于对于2Gb/s的系统，中继距离为的系统，中继距离为75km。使用色散位移光纤可以使使用色散位移光纤可以使BL达到达到1600Gb/s*km。在码率在码率20Gb/s下，中继距离可以达到下，中继距离可以
28、达到80km。第三十八页，讲稿共五十三页哦材料色散为主受限系统设计 色散受限系色散受限系统可达的再生段距离的最坏可达的再生段距离的最坏值可用下式估算：可用下式估算：L d=DSR/Dm 其中其中DSR为S点和点和R点之点之间允允许的最大色散的最大色散值，可以从相关的，可以从相关的标准表格准表格中中查到，到，Dm为允允许工作波工作波长范范围内的最大光内的最大光纤色散系数，色散系数，单位位为ps/（nmkm），可取），可取实际光光纤色散分布最大色散分布最大值。例：某光例：某光纤系系统允允许最大色散最大色散值 DSR(或或Dmax)为1200ps/nm，所用光所用光纤的色散系数的色散系数为17ps/
29、nm*km。求色散受限最大。求色散受限最大传输距离。距离。解：解：L d=DSR/Dm=1200(ps/nm)/17(ps/nm*km)=70.6(km)第三十九页，讲稿共五十三页哦（1）多）多纵模激光器（模激光器（MLM-LD）和）和发光二极管（光二极管（LED）式中f b是线路信号比特率，单位为Mbit/s；Dm 是光纤色散系数，单位为ps/（nmkm）；是光源的均方根谱宽，单位为nm；是与色散代价有关的系数，当光源为多纵模激光器（MLMLD）时，取0.115，若为发光二极管，取0.306。例：某光例：某光纤系系统信号比特率信号比特率为155Mb/s，所用光，所用光纤的色散系数的色散系数为
30、17ps/nm*km。用。用LED光源，光源，带宽2nm。求色散受限最大。求色散受限最大传输距距离。离。解：解：=106x0.306/155x17x2 =58km第四十页，讲稿共五十三页哦（2）单纵模激光器（）单纵模激光器（SLM-LD）为啁啾系数，普通DFB激光器，=46；量子阱激光器，=24；为波长（单位为nm）f b为线路信号比特率（单位为Tbit/s）。例：例：以以2.4Gbit/s系统为例，假设工作波长系统为例，假设工作波长为为1550nm，Dm为为17ps/（nmkm），则采用普通量子阱激光器（设），则采用普通量子阱激光器（设=3）和）和EA调制调制器（设器（设=0.5）后，传输距
31、离可以分别达）后，传输距离可以分别达101km和和607km。第四十一页，讲稿共五十三页哦4.4.2 功率预算功率预算光纤通信系统的光功率必须满足下式：光纤通信系统的光功率必须满足下式：Pout=Prec+Ltot+PmPout为平均数出光功率为平均数出光功率 dBm Pout=10lg(P(mW)/1mW)Prec为接收灵敏度为接收灵敏度 dBm Prec=10lg(P(mW)/1mW)Ltot 所有损耗所有损耗 dBPm 为功率余量为功率余量 dB第四十二页，讲稿共五十三页哦 光缆数字线路系统设计的基本方法是最坏值设计法。所谓最坏值设计法，就是在设计再生段距离时，将所有参数值都按最坏值选取
32、，而不管其具体分布如何。按照ITUT建议G.957的规定，允许的光通道损耗PSR为 PSR=P TP RP P P T为光发送功率；P R为光接收灵敏度；P P为光通道功率代价。损耗受限系统设计第四十三页，讲稿共五十三页哦 P P在实际中可以等效为附加接收损耗，可扣除，于是实际S-R点的允许损耗为 式中A f表示再生段平均光缆衰减系数（dB/km），A S是再生段平均接头损耗（dB），L f是单盘光缆的盘长（km），M c是光缆富余度（dB/km），A C是光纤配线盘上的附加活动连接器损耗（dB），这里按两个考虑。下图形象地演示了整个光通道损耗的组成。光纤损耗光纤损耗融接头损耗融接头损耗富余度
33、富余度活动接头损耗活动接头损耗第四十四页，讲稿共五十三页哦 在中继距离的设计中应考虑衰减和色散这两个限制因素，因而对于中继距离的设计可分两种情况来讨论。第一种情况是损耗受限系统，即再生段距离由S和R点之间的光通道损耗决定。第二种情况是色散受限系统，即再生段距离由S和R点之间的光通道总色散所限定。光通道损耗的组成第四十五页，讲稿共五十三页哦4.4.3 传输距离的估算传输距离的估算损耗受限系统简单计算：L(km)=(发射光功率发射光功率接收灵敏度接收灵敏度接头损耗接头损耗富余度富余度)/光纤衰减系数光纤衰减系数 即：即：L(km)=（Pout-Prec-Ac-Pm）/Af典型参数：典型参数：平均输
34、出光功率：平均输出光功率：-20dBm0dBm接收灵敏度：接收灵敏度：-60dBm-30dBm固定接头：固定接头：0.20.5dB活动接头：活动接头：12dB富余度：富余度：69dB第四十六页，讲稿共五十三页哦例例1：一对光端机发射机的发射平均功率为一对光端机发射机的发射平均功率为2mW，接收灵敏度为，接收灵敏度为1W，计算算以以dBm表示的表示的发射平均功率和接收机的灵敏度。如果将射平均功率和接收机的灵敏度。如果将这对光端机用在衰光端机用在衰减系数减系数为0.5dB/km的光的光缆上，两端接上，两端接头损耗都耗都为2dB，保留，保留6dB富余度，富余度，求中求中继距离（不考距离（不考虑中中间
35、接接头损耗）。耗）。例例2：一光一光纤通信系通信系统，要求通信距离，要求通信距离50km，数据，数据传输速率速率为2.5Gbps，请问采用采用单模光模光纤还是多模光是多模光纤？设发射机平均光功率射机平均光功率为0.5mW，所用光，所用光纤的衰减的衰减为0.2dB/km，使用两个活，使用两个活动接接头，每个衰，每个衰减减为1dB，留，留8dB富余度，不考富余度，不考虑其他因素，其他因素，试确定光接收机的灵敏确定光接收机的灵敏度。度。第四十七页，讲稿共五十三页哦例例 1 解：解：一一对光端机光端机发射机的射机的发射平均功率射平均功率为2mW，接收灵敏度，接收灵敏度为1W，计算以算以dBm表示的表示
36、的发射平均功率和接收机的灵敏度。如果将射平均功率和接收机的灵敏度。如果将这对光端机光端机用在衰减系数用在衰减系数为0.5dB/km的光的光缆上，两端接上，两端接头损耗都耗都为2dB，保留，保留6dB富余度，求中富余度，求中继距离（不考距离（不考虑中中间接接头损耗）。耗）。解：解：Pt=2mW=10log(2mW/1mW)=3dBm Pr=10 W=10log(10 W/1mW)=10log(0.001mW/1mW)=-30dBm L=(Pt-Pr-接接头损耗耗-富余度富余度)/光光纤衰减系数衰减系数 =3dBm-(-30dBm)-2x2dB-6dB/0.2(dB/km)=46km第四十八页，讲
37、稿共五十三页哦例例 2 解：解：一光一光纤通信系通信系统，要求通信距离，要求通信距离50km，数据，数据传输速率速率为2.5Gbps，请问采用采用单模光模光纤还是多模光是多模光纤？设发射机平均光功率射机平均光功率为0.5mW，所用光，所用光纤的衰减的衰减为0.2dB/km，使用两个活，使用两个活动接接头，每个衰减，每个衰减为1dB，留，留8dB富余度，不考富余度，不考虑其他因素，其他因素，试确定光接收机的灵敏度。确定光接收机的灵敏度。解：解：Pt=0.5mW=10log(0.5mW/1mW)=-3dBm L=(Pt-接接头损耗耗-富余度富余度)/光光纤衰减系数衰减系数 =-3dBm-Pr-2x1dB-8dB/0.2(dB/km)=50km 得：得：-3dBm-Pr-2x1dB-8dB=10dB Pr=-3dBm-10dB-10dB =-23dBm第四十九页，讲稿共五十三页哦4.5 安装安装4.5.1 光缆的铺设光缆的铺设 明线明线 地下地下 海底海底第五十页，讲稿共五十三页哦4.5.2 光纤的连接光纤的连接熔接熔接第五十一页，讲稿共五十三页哦光纤接头的制作光纤接头的制作活动连接活动连接第五十二页，讲稿共五十三页哦4.5.3 光纤系统常用器材光纤系统常用器材第五十三页，讲稿共五十三页哦