光技术与光纤通信4章(改底).pptxVIP

光技术与光纤通信;光技术与光纤通信 ;第四章 光纤通信系统;§4.1 光端机;一、光发射端机;1、数字光发射机的原理框图;2、光发射机应满足的要求;3、光源的调制－1;光源的调制－2;两种调制方案 (a)直接调制 (b)间接调制(外调制);光源的调制－3;光源的调制－4;;共发射极驱动电路;反馈稳定LD驱动电路;温度引起的光输出的变化;温度控制方框图;ATC电路原理;APC电路原理;6、光源与光纤的耦合;二、 光接收端机;1、光接收机的原理框图及各部分的作用;光电检测器;接收机各部分的作用－1;接收机各部分的???用-2;原理框图又可分为3部分：接收机的前端部分、线性通道、再生电路部分;①光接收机的前端 光接收机的前端电路由光电二极管和前置放大器构成。其作用是将光纤线路末端耦合到光电二极管的光比特流转换为时变电流，然后进行预放大，以便后级作进一步处理 前置放大器主要是提高信噪比;光接收机的前端电路－1;光接收机前端电路－ 2;光接收机的前置极放大电路 (a)双极型晶体管 (b)场效应管 (c)跨阻型 双极型晶体管：低阻型前放，电路的时间常数RC小于信号脉冲宽度T，因而码间干扰小，适用于高速率传输系统； 场效应管：高阻型前放，噪声小，高频特性较差，适用于低速率传输系统； 跨阻型：改善了带宽特性和动态范围。并具有良好的噪声特性;②光接收机的线性通道;③数据重建电路;④集成光接收机;3、光接收机的噪声;光检测器;4、数字光接收机的灵敏度;(1)接收机的常用参数;计算误码率的示意图;(1)接收机的常用参数;(1)接收机的常用参数;误码率BER随Q参数的变化 Q—超扰比 当Q7 时， BER10-12， Q=6 时， BER＝10-9, 接收机灵敏度相当于Q=6时的平均光功率;(2)理想光接收机的灵敏度;(2)理想光接收机的灵敏度;理想光接收机的灵敏度;理想光接收机的灵敏度;典型短波长光接收机灵敏度与传输速率的关系;实测误码率与平均接收光功率的关系;(3)光接收机灵敏度的恶化;(3)光接收机灵敏度的恶化;5、光中继器与分插复用器;三、线路编码;三、线路编码－1;线路编码-2;线路编码-3;线路编码-4;线路编码-5;线路编码-6;线路编码-7;线路编码-7;输入3B;信号码(3B);信号码(5B);信号码(5B);信号码(5B);信号码(5B);mBnB码特性;并→串;（3）插入码;mB1C码的结构;插入码;插入码;4B1H编码器原理;4B1H译码器原理;插入码的特点;（4）误码监测方法;数字光纤通信系统几种常用线路码的性能;§4.2 数字光纤通信系统;一、两种传输体制;(一) SDH概念;PDH的缺陷和SDH的产生;2. PDH没有世界性的标准光接口规范。由于各厂家各自采用自行开发的线路码型，使得在同一数字等级上光接口的信号速率不一样，致使不同厂家的设备无法实现横向兼容。这给组网、管理及网络互通，特别是国际互通带来很大困难。 3. PDH 系列的复用结构除了几个低速等级的信号（北美为1.5Mbit/s，日本为1.5Mbit/s和6.3Mbit/s，欧洲2Mbit/s）采用同步复接外，其他多数等级的信号采用异步复用，即靠塞入一些额外比特使各支路信号与复用设备同步并复用成高速信号。这种方式难以从高速信号中识别和提取低速支路信号。;4. 准同步复用帧结构中没有安排很多用于网络操作、管理和维护（OAM）的比特。只有在线路编码中通过插入比特的方法来传输一些监控信号，因而无法对传输网实现分层管理和对通道的传输性能实现端对端的监控。 要想完满地在原有技术体制和技术框架内解决这些问题是很困难的，唯一的出路是从技术体制上进行根本的改革，于是光同步传输网应运而生。;光同步传输网的概念最初是由美国贝尔通信研究所提出的，并称为同步光网络（SONET）。 它是由一整套分等级的标准化数字传送结构组成的，适于各种路径适配处理的净负荷（净负荷是指网络节点接口比特流中所用于电信业务的部分）在物理媒质进行传送。 原国际电报电话咨询委员会（CCITT）（现为ITU-T）于1988年接受了SONET概念，并重新命名为同步数字体系（SDH），使之成为不仅适用于光纤也适用于微波和卫星传输系统的通用的SDH技术体制。 目前在世界范围内就SDH的基本软件和硬件问题已经达成了一致协议。;所谓光同步数字传输网是由一些SDH网络单元（NE）组成的，在光纤上进行同步信息传输、复用和交叉连接的网络。 它有全世界统一的网络节点接口（NNI），从而简化了信号的互通以及信号的传输、交叉连接和交换过程。 它有一套标准化的信息结构等级，称为同步传送模块STM-1、STM-4、STM-16、STM-64、……S