西安邮电大学授课教案光纤通信第六剖析.pptVIP

模拟光纤通信系统：光纤传输模拟信号 目前主要应用是CATV 对光源的功率特性的线性和系统的信噪比的要求高 因为存在噪声积累，所以传输距离短 采用FDM-SCM技术，一条光纤目前能传输上百路电视节目 光调制？ 6.1 调制方式 ? 模拟基带直接光强调制(D-IM) ? 模拟间接光强调制 ? 频分复用光强调制 6.1.1 模拟基带直接光强调制(D-IM) D-IM光纤传输系统的特点 ? 设备简单 ? 价格低廉 因而在短距离传输中得到广泛应用。 6.1.2 模拟间接光强调制 模拟间接光强调制方式 是先用承载信息的模拟基带信号进行电的预调制，然后用这个预调制的电信号对光源进行光强调制(IM)。 这种系统又称为预调制直接光强调制光纤传输系统。 预调制主要有以下三种: 1. 频率调制(FM) 2. 脉冲频率调制(PFM) 3. 方波频率调制(SWFM) 频率调制(FM) 频率调制方式是先用承载信息的模拟基带信号对正弦载波进行调频，产生等幅的频率受调的正弦信号，其频率随输入的模拟基带信号的瞬时值而变化。然后用这个正弦调频信号对光源进行光强调制， 形成FM-IM光纤传输系统。 脉冲频率调制(PFM) 脉冲频率调制方式是先用承载信息的模拟基带信号对脉冲载波进行调频，产生等幅、等宽的频率受调的脉冲信号，其脉冲频率随输入的模拟基带信号的瞬时值而变化。然后用这个脉冲调频信号对光源进行光强调制，形成PFM-IM光纤传输系统。 方波频率调制(SWFM) 方波频率调制方式是先用承载信息的模拟基带信号对方波进行调频，产生等幅、不等宽的方波脉冲调频信号，其方波脉冲频率随输入的模拟基带信号的幅度而变化。然后用这个方波脉冲调频信号对光源进行光强调制，形成SWFM-IM光纤传输系统。 采用模拟间接光强调制的目的 对于多模光纤而言： 若波长为0.85 μm，传输距离可达10 km (D-IM为4km)； 若波长为1.3 μm，传输距离可达30 km (D-IM为10km) 。 对于单模光纤： 若波长为1.3 μm，传输距离可达50 km。 SWFM-IM还具有PFM-IM系统所没有的独特优点 一根光纤传输多路信号的方法 6.1.3 频分复用光强调制 SCM模拟电视光纤传输系统的优点 副载波复用的实质 6.2 模拟基带直接光强调制光纤传输系统 6.2.1 特性参数 1. 信噪比  正弦信号直接光强调制系统的信噪比主要受光接收机性能的影响，因为输入到光检测器的信号非常微弱，所以对系统的SNR影响很大。 调制指数 m 的定义 根据假设，式(6.10)分母后两项为零，利用式(3.14)响应度ρ=ηe/hf，m=1, g=1, 式(6.10)简化为 2. 信号失真 LED不能满足高质量电视信号的线性要求 虽然LED的线性比LD好，但仍然不能满足高质量电视传输的要求。 例如：短波长GaAlAs-LED 的DG可能达到20％，DP可高达8o，而高质量的电视传输要求：DG1%，DP 1o 。 影响LED非线性的因素很多，要大幅度改善动态非线性失真非常困难，因而需要从改进电路设计方面对LED的非线性进行补偿。 对非线性进行补偿的方法 6.2.2 光端机 6.2.3 系统性能 6.3 副载波复用光纤传输系统 2. 信号失真 作业 6-1、6-2、6-4、6-5 设每个频道的调制指数都相同，即mi=mj=mk=m，暂时略去光纤传输因子10-αL/10, α为光纤线路平均损耗系数，L为光纤线路平均损耗长度，系统使用PIN-PD，从光检测器输出的(载波)信号电流为：  ic=I0 (1+m （6.26） 均方(载波)信号电流： （6.27） 式中, Im=mI0为信号电流幅度，I0为平均信号电流，m= m0/ 为每个频道的调制指数，m0为总调制指数，N为频道 总数。 SCM模拟电视光纤传输系统，产生噪声的主要有激光器、光检测器和前置放大器。采用PIN-PD，略去暗电流，系统的总均方噪声电流可表示为： 式中, 〈i2RIN〉为激光器的相对强度噪