光纤通信技术课件-第4章光纤通信系统

光网络第四章光纤通信系统第四章光纤通信系统1.光发送端机2.光接收端机3.光中继器4.中继距离的计算第四章光纤通信系统1.光发送端机第四章光纤通信系统2.光接收端机判决再生电路第四章光纤通信系统2.光接收端机信号频谱NRZ（不归零码）RZ（归零码）第四章光纤通信系统光接收机的性能指标接收机灵敏度在保证系统的误码率指标要求下，光接收机能够接收到的最小平均光功率（用dBm表示）。动态范围在保证系统的误码率指标要求下，光接收机的最大输入光功率（用dBm表示）和最小输入光功率（用dBm表示）之差。第四章光纤通信系统3.光中继器第四章光纤通信系统4.中继距离的计算（1）损耗受限中继距离的计算（2）色散受限中继距离的计算固有衰减：吸收损耗、散射损耗连接损耗和微弯带来的附加损耗第四章光纤通信系统（1）损耗受限中继距离的计算发送接收——发送光功率（dBm）－——发送端活动连接器的接续损耗（dB）－——平均光缆衰减系数（dB/km）－——平均接头损耗（dB/km）×L×L第四章光纤通信系统发送接收——光通道功率代价（dB）－——光缆富余度（dB/km）－——设备富余度（dB）－－——接收端活动连接器的接续损耗（dB）－－－×L×L×L第四章光纤通信系统发送接收＝——接收机灵敏度（dBm）－－－－－－－×L×L×L第四章光纤通信系统发送接收km第四章光纤通信系统第四章光纤通信系统（2）色散受限中继距离的计算光纤色散特性＋光源特性：码间干扰模分配噪声啁啾声第四章光纤通信系统码间干扰光源是多谱线的，而每根谱线产生的相同波形在光纤中传输时，其传播速度不同，使得所经历的色散不同，而前后错开，使合成的波形不同于单根线谱的波形，导致所传输的光脉冲的宽度展宽，出现“拖尾”，因而造成相邻两光脉冲之间的相互干扰，这种现象称为码间干扰。第四章光纤通信系统模分配噪声单模激光器在高码速调制情况下，其谱线呈现多纵模（多频）谱线，各谱线功率总和是一定的，但每根谱线的功率是随机的。即各谱线的能量随机分配第四章光纤通信系统模分配噪声因为单模光纤具有色散，所以激光器的各谱线经过传输后产生不同的时延，在接收端造成了脉冲展宽，又因为各谱线的能量随机分配，使得在接收端取样点得到的取样信号有强度起伏，引入了附加噪声，这种噪声就称为模分配噪声。模分配噪声的产生是由于激光器在高码速下的多纵模性造成的，因而提出新的单模激光器以克服模分配噪声的影响。速率可以进一步提高。第四章光纤通信系统啁啾声对于处于直接强度调制状态下的单纵模激光器：对于处于直接强度调制状态下的单纵模激光器，其载流子密度的变化是随注入电流的变化而变化。这样使有源区的折射指数发生变化，从而导致激光器谐振腔的光通路长度相应变化，结果致使振荡波长随时间偏移，这就是所谓的啁啾声现象。严重时会造成判决困难。M1M2nL第四章光纤通信系统色散受限距离——公式一ε——与色散代价有关的系数B——线路码速率（Mbit/s）△λ——光源谱线宽度（nm）D——色散系数（ps/km.nm）第四章光纤通信系统色散受限距离——公式二α——频率啁啾系数D——色散系数（ps/km.nm）λ——工作波长（nm）B——线路码速率（Tbit/s）第四章光纤通信系统色散受限距离：与码速率、光纤的带宽以及光源的谱宽成反比第四章光纤通信系统最大中继距离计算：损耗受限中继距离Lα色散受限中继距离LD取其中最小值作为最大中继距离第四章光纤通信系统

单纵模LD的技术指标

光电检测器指标

光纤性能指标

器件型式DC-PBH-LD

器件类别INGaAsPin-FET色散系数2.2ps/nm·km

中心波长1550nm

工作波长1.0—1.6μm色散代价1dB

光源谱宽≤2.0nm

响应度0.8A/W频率啁啾系数3.2

消光比12

暗电流40nA光纤富余度0.2dB/km

寿命105小时

寿命7╳105小时光纤接头损耗0.2dB/km

出纤功率10mW

动态范围15dB光纤固有衰减0.15dB/km接收机灵敏度BER≤10-10时≤-40dBm光纤连接器衰减（收、发各一个）1dB

若2.5Gb/s光纤数据通信系统的技术指标如下:

注：若考虑5dB设备富余度,请求出在进行系统设计时,所允许的最大中继距离为多少?

第四章光纤