2020年一级建造师《通信与广电工程》章节经典讲解：光通信系统的构成
2020-04-30 23:30:06   来源：环球教育在线   评论：0 点击：

　　作为通信系统中最常用的光纤传输通信系统;由光发射机(光发送机)，光纤线路和光接收机组成。

　　一、光纤通信系统

　　采用数字编码、强度调制、直接检波等方式。

　　所谓编码，就是用一组二进制码组来表示每一个有固定电平的量化值。

　　强度调制就是在光端机发送端，通过调制器用电信号控制光源的发光强度，使光强度随信号电流线性变化(这 里的光强度是指单位面积上的光功率)。

　　直接检波是指在光端机接收端，用光电检测器直接检测光的有无，再转化为电信号。 二、光传输媒质

　　1. 光纤是光通信系统最普遍和最重要的传输媒质，它由单根玻璃纤芯、紧靠纤芯的包层、一次涂覆层以及套塑保护层组成。纤芯和包层由两种光学性能不同的介质构成，内部的介质对光的折射率比环绕它的介质的折射率高，因此当光从折射率高的一侧射入折射率低的一侧时，只要入射角度大于一个临界值，就会发生光全反射现象， 能量将不受损失。

　　一、光纤通信系统

　　采用数字编码、强度调制、直接检波等方式。

　　所谓编码，就是用一组二进制码组来表示每一个有固定电平的量化值。

　　强度调制就是在光端机发送端，通过调制器用电信号控制光源的发光强度，使光强度随信号电流线性变化(这 里的光强度是指单位面积上的光功率)。

　　直接检波是指在光端机接收端，用光电检测器直接检测光的有无，再转化为电信号。 二、光传输媒质

　　1. 光纤是光通信系统最普遍和最重要的传输媒质，它由单根玻璃纤芯、紧靠纤芯的包层、一次涂覆层以及套塑保护层组成。纤芯和包层由两种光学性能不同的介质构成，内部的介质对光的折射率比环绕它的介质的折射率高，因此当光从折射率高的一侧射入折射率低的一侧时，只要入射角度大于一个临界值，就会发生光全反射现象， 能量将不受损失。

　　2. 光在光纤中传播，会产生信号的衰减和畸变，主要原因是光纤中存在损耗和色散。 损耗和色散是光纤最重要的两个传输特性，它们直接影响光传输的性能。

　　3. 色散是光脉冲信号在光纤中传输，到达输出端时发生的时间上的展宽。产生的原因是光脉冲信号有不同的 频率成分、不同模式，在传输时因速度不同，到达终点时间不同而引起的波形畸变。

　　降低光纤的色散，对于增加光纤通信容量，延长通信距离。

　　三、光传输设备

　　光发送机：数字设备的电信号进行电/光转换，光源是光发送机的关键器件。 光接收机：光信号转变为电信号，并放大、再生恢复出原来的信号。

　　光中继器：衰弱、变形的光信号恢复再生，以便继续传输。再生光中继器有两种：光—电—光中继器;光— 光中继器。

　　自掺铒光纤放大器问世以后，光中继实现了全光中继。 四、光通信系统传输网技术体制

　　准同步数字体系(PDH)

　　同步数字体系(SDH)：频带剩用率较 PDH 有所降低。五、光波分复用(WDM)

　　1.光波分复用是将不同规定波长的信号光载波在发送端通过光复用器(合波器)合并起来送人一根光纤进行 传播，在接收端再由一个光解复用器(分波器)将这些不同波长承载不同信号的光载波分开。这些不同波长的光 信号所承载的数字信号可以是相同速率、相同数据格式，也可以是不同速率、不同数据格式。

　　4.依据通道间隔和应用的不同，光波分复用有稀疏波分复用(CWDM)和密集波分复用(DWDM)之分。一般 CWDM 的信道间隔为 20nm，而 DWDM 的信道间隔从 0.2nm 到 1.2nm。