數(shù)字光纖通信系統(tǒng)課件

數(shù)字光纖通信系統(tǒng)本課件將介紹數(shù)字光纖通信系統(tǒng)的基本原理、技術(shù)特點(diǎn)和應(yīng)用前景。光通信概述光通信是利用光波作為載波進(jìn)行信息傳輸?shù)募夹g(shù)。其主要優(yōu)勢(shì)包括:-高帶寬：光波頻譜寬闊，能夠承載大量信息。-低損耗：光纖的損耗遠(yuǎn)小于銅纜。-抗干擾：光纖不受電磁干擾影響。光波波長(zhǎng)1.55μm通信波長(zhǎng)光纖通信系統(tǒng)通常使用1.31μm或1.55μm波長(zhǎng)。1.31μm傳輸距離1.55μm波長(zhǎng)的光纖損耗更低，傳輸距離更遠(yuǎn)。光纖傳輸特性光纖的傳輸特性主要包括:-損耗：光信號(hào)在光纖中傳播時(shí)，能量會(huì)衰減。-色散：不同波長(zhǎng)的光信號(hào)在光纖中傳播速度不同。-非線(xiàn)性效應(yīng)：高功率的光信號(hào)在光纖中傳播時(shí)會(huì)發(fā)生非線(xiàn)性效應(yīng)。光纖種類(lèi)單模光纖只有一個(gè)傳輸模式，傳輸距離遠(yuǎn)，帶寬高。多模光纖有多個(gè)傳輸模式，傳輸距離短，帶寬低。塑料光纖傳輸距離短，成本低，常用于短距離傳輸。光纖連接器FC連接器應(yīng)用廣泛，可靠性高。SC連接器體積小，易于安裝。ST連接器適用于快速連接和斷開(kāi)。光纖接續(xù)技術(shù)光纖接續(xù)技術(shù)主要包括:-熔接：利用高溫將兩根光纖熔接在一起。-機(jī)械連接：利用機(jī)械結(jié)構(gòu)連接光纖。光源光源是光纖通信系統(tǒng)的核心部件之一，將電信號(hào)轉(zhuǎn)換為光信號(hào)。光源分類(lèi)1發(fā)光二極管（LED）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低。2半導(dǎo)體激光器輸出功率高，帶寬大。LED發(fā)光原理1PN結(jié)2電流注入3電子空穴復(fù)合4光子發(fā)射半導(dǎo)體激光器原理半導(dǎo)體激光器利用受激輻射原理，將電能轉(zhuǎn)換為光能。-注入電流-電子躍遷-光子放大-激光發(fā)射光發(fā)射模塊激光器提供光信號(hào)。驅(qū)動(dòng)電路控制激光器。連接器連接光纖。光接收器件光接收器件將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。光電轉(zhuǎn)換原理1光子吸收光信號(hào)照射光電二極管。2電子空穴產(chǎn)生光子能量激發(fā)電子。3電流產(chǎn)生電子空穴流動(dòng)形成電流。光接收模塊光電二極管光電轉(zhuǎn)換。放大器放大信號(hào)。連接器連接光纖。光纖通信系統(tǒng)光纖通信系統(tǒng)由光發(fā)射機(jī)、光纖和光接收機(jī)組成。模擬光纖通信系統(tǒng)模擬光纖通信系統(tǒng)直接傳輸模擬信號(hào)，如音頻信號(hào)和視頻信號(hào)。數(shù)字光纖通信系統(tǒng)數(shù)字光纖通信系統(tǒng)傳輸數(shù)字信號(hào)，如計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)和語(yǔ)音信號(hào)。信號(hào)編碼格式NRZ非歸零編碼，簡(jiǎn)單易實(shí)現(xiàn)。曼徹斯特編碼自同步編碼，提高了抗噪聲性能。差分曼徹斯特編碼更可靠的自同步編碼，應(yīng)用廣泛。時(shí)分復(fù)用技術(shù)時(shí)分復(fù)用技術(shù)將多個(gè)用戶(hù)信號(hào)輪流共享同一根光纖。波分復(fù)用技術(shù)波分復(fù)用技術(shù)將多個(gè)不同波長(zhǎng)的光信號(hào)復(fù)用在同一根光纖上。光纖通信系統(tǒng)性能指標(biāo)光纖通信系統(tǒng)的性能指標(biāo)包括:-傳輸速率-誤碼率-傳輸距離光纖通信系統(tǒng)組成1光發(fā)射機(jī)2光纖3光接收機(jī)4復(fù)用器5解復(fù)用器光纖通信網(wǎng)絡(luò)光纖通信網(wǎng)絡(luò)可以采用多種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，如星形、環(huán)形、網(wǎng)狀等。傳輸媒體選擇傳輸媒體的選擇取決于傳輸距離、傳輸速率和成本等因素。-光纖-銅纜-無(wú)線(xiàn)電波光纖通信標(biāo)準(zhǔn)光纖通信標(biāo)準(zhǔn)確保不同廠家設(shè)備之間的互操作性。光通信系統(tǒng)維護(hù)光通信系統(tǒng)維護(hù)包括故障診斷、設(shè)備測(cè)試、線(xiàn)路維護(hù)等。光通信系統(tǒng)應(yīng)用前景光通信系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于互聯(lián)網(wǎng)、通信、廣播電視等領(lǐng)域。光通信系統(tǒng)發(fā)展趨勢(shì)1高速化傳輸速率不斷提高。2智能化系統(tǒng)