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       光纖通信系統(tǒng)按照不同的劃分方法可以分成這樣幾類：按傳輸信號(hào)的種類劃分有光纖模擬通信系統(tǒng)和光纖數(shù)字通信系統(tǒng)；按系統(tǒng)工作保持劃分有短波長光纖通信系統(tǒng)和長波長光纖通信系統(tǒng)；按傳輸信號(hào)的速率劃分有高速光纖通信系統(tǒng)和低速光纖通信系統(tǒng)等。

       目前，強(qiáng)度調(diào)制一直接檢測(cè)（IM-DD）光纖通信系統(tǒng)是光纖通信系統(tǒng)基本的形式。這里首先介紹數(shù)字IM-DD光纖通信系統(tǒng)的組成和基本原理，然后介紹波分復(fù)用系統(tǒng)、相干光通信系統(tǒng)和其它的先進(jìn)的光纖通信系統(tǒng)和技術(shù)。

       光纖數(shù)字通信系統(tǒng)是數(shù)字通信網(wǎng)的一個(gè)組成部分，從數(shù)字通信網(wǎng)的角度來看，光纖數(shù)字通信系統(tǒng)是以光纖作為媒介，提供了一個(gè)數(shù)字鏈路。典型的光纖數(shù)字通信系統(tǒng)如圖31所示。系統(tǒng)由電端機(jī)、光端機(jī)、光纜線路、光中繼器、備用系統(tǒng)、輔助系統(tǒng)組成。

圖31     光纖通信系統(tǒng)示意圖

1.電端機(jī)

      電端機(jī)包括PCM基群終端機(jī)和高次群復(fù)接（或分接）設(shè)備。

      電發(fā)射端機(jī)的作用是把模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，完成PCM編碼，并按照時(shí)分復(fù)用的方式把多路信號(hào)復(fù)接、合群，從而輸出高比特率的數(shù)字信號(hào)。

      電接收端機(jī)則完成電發(fā)射端機(jī)的相反變換。

2.光發(fā)送端機(jī)

       光發(fā)送端機(jī)主要完成電/光變換，主要包括輸入接口、線路編碼、調(diào)制電路、光源及其控制電路等部分。光發(fā)送端機(jī)在前面已經(jīng)介紹過。

3.光中繼器

       在長途光纖通信系統(tǒng)中，由于光纖存在的損耗會(huì)造成光能量的損失，光纖的色散會(huì)造成光脈沖的畸變，從而增加傳輸線路的噪聲及使系統(tǒng)誤碼性能劣化，使信息傳輸質(zhì)量下降。因此，每隔一定距離（50?70km）必須設(shè)置一個(gè)光中繼器，以補(bǔ)償由光纖傳輸所產(chǎn)生的信號(hào)衰減和畸變，使光脈沖得到再生。

       光中繼器的主要功能是補(bǔ)償光能量的損耗，恢復(fù)信號(hào)脈沖的形狀。傳統(tǒng)的光中繼器釆用光一電一光的轉(zhuǎn)換形式，即先將收到的微弱光信號(hào)用光檢測(cè)器轉(zhuǎn)換成電信號(hào)后進(jìn)行放大、整形和再生后，恢復(fù)出原來的數(shù)字信號(hào)，然后再對(duì)光源進(jìn)行調(diào)制，變換為光脈沖信號(hào)后送入光纖繼續(xù)傳輸.以延長中繼距離。這種光中繼器又叫做3R中繼器。

       自20世紀(jì)80年代末，摻弭光纖放大器（EDFA）問世并很快實(shí)用化以來，光放大器已經(jīng)開始代替?zhèn)鹘y(tǒng)的光中繼器，特別是在高速光纖通信系統(tǒng)中。光放大器能直接放大光信號(hào)，對(duì)信號(hào)的格式和速率具有高度的透明性，使得整個(gè)系統(tǒng)更加簡(jiǎn)單和靈活。在光放大器中，摻餌光纖放大器應(yīng)用最為廣泛，它具有高增益、低噪聲、對(duì)偏振不敏感、放大帶寬較寬等優(yōu)點(diǎn)。目前的實(shí)用的光放大器尚沒有整形和再生的功能.在采用多級(jí)光放大器級(jí)聯(lián)的長途光纖通信系統(tǒng)中，需要考慮色散和放大器的自發(fā)輻射噪聲積累的問題。

4.光接收端機(jī)

        光接收端機(jī)主要完成光電變換功能，主要包括光電變換、前置放大、均衡濾波、判決、譯碼、自動(dòng)增益控制（AGO,時(shí)鐘恢復(fù)及輸出接口等幾部分。

5.備用系統(tǒng)

        由于光器件的可靠性比電子器件差，為了保證通信系統(tǒng)的通暢，必須設(shè)置備用系統(tǒng)。備用系統(tǒng)包括光端機(jī)、光纖和光中繼器，但電端機(jī)一般無備用系統(tǒng)。備用系統(tǒng)可供一個(gè)或多個(gè)主用系統(tǒng)共用，當(dāng)某一個(gè)主用系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，即可倒換至備用系統(tǒng)。

6.輔助系統(tǒng)

       輔助系統(tǒng)是為了保證光纖通信系統(tǒng)的信號(hào)可靠傳送，以及整個(gè)光纖通信網(wǎng)絡(luò)的管理、運(yùn)行和維護(hù)而設(shè)置的，它包括監(jiān)控管理系統(tǒng)、公務(wù)通信系統(tǒng)、自動(dòng)倒換系統(tǒng)、告警處理系統(tǒng)、電源供給系統(tǒng)等。