[導(dǎo)讀]現(xiàn)在的時(shí)代發(fā)展得越來越好了,科技的進(jìn)步,網(wǎng)絡(luò)也跟隨著進(jìn)步。對于光纖通信我們很可能不太了解,下面讓我們分享下光纖通信的一些基本知識(shí)點(diǎn),希望對大家有所幫助!
現(xiàn)在的時(shí)代發(fā)展得越來越好了,科技的進(jìn)步,網(wǎng)絡(luò)也跟隨著進(jìn)步。對于光纖通信我們很可能不太了解,下面讓我們分享下光纖通信的一些基本知識(shí)點(diǎn),希望對大家有所幫助!
光纖通信,是指將要傳送的語音、圖像和數(shù)據(jù)信號等調(diào)制在光載波上,以光纖作為傳輸媒介的通信方式
1.本征:是光纖的固有損耗,包括:瑞利散射,固有吸收等。
2.彎曲:光纖彎曲時(shí)部分光纖內(nèi)的光會(huì)因散射而損失掉,造成的損耗。
3.擠壓:光纖受到擠壓時(shí)產(chǎn)生微小的彎曲而造成的損耗。
4.雜質(zhì):光纖內(nèi)雜質(zhì)吸收和散射在光纖中傳播的光,造成的損失。
5.不均勻:光纖材料的折射率不均勻造成的損耗。
6.對接:光纖對接時(shí)產(chǎn)生的損耗,如:不同軸(單模光纖同軸度要求小于0.8μm),端面與軸心不垂直,端面不平,對接心徑不匹配和熔接質(zhì)量差等。
7.多模光纖:中心玻璃芯教粗(50或62.5μm),可傳多種模式的光。但其模間色散較大,這就限制了傳輸數(shù)字信號的頻率,而且隨距離的增加會(huì)更加嚴(yán)重。例如:600MB/KM的光纖在2KM時(shí)則只有300MB的帶寬了。因此,多模光纖傳輸?shù)木嚯x就比較近,一般只有幾公里。
8.單模光纖:中心玻璃芯教細(xì)(芯徑一般為9或10μm),只能傳一種模式的光。因此,其模間色散很小,適用于遠(yuǎn)程通訊,但其色度色散起主要作用,這樣單模 光纖對光源的譜寬和穩(wěn)定性有較高的要求,即譜寬要窄,穩(wěn)定性要好。
9.常規(guī)型光纖:光纖生產(chǎn)長家將光纖傳輸頻率最佳化在單一波長的光上,如1300μm。
10.色散位移型光纖:光纖生產(chǎn)長家將光纖傳輸頻率最佳化在兩個(gè)波長的光上,如:1300μm和1550μm。
11.突變型光纖:光纖中心芯到玻璃包層的折射率是突變的。其成本低,模間色散高。適用于短途低速通訊,如:工控。但單模光纖由于模間色散很小,所以單模光纖都采用突變型。
12.漸變型光纖:光纖中心芯到玻璃包層的折射率是逐漸變小,可使高模光按正弦形式傳播,這能減少模間色散,提高光纖帶寬,增加傳輸距離,但成本較高,現(xiàn)在的多模光纖多為漸變型光纖。
13.電發(fā)射端機(jī):主要任務(wù)是PCM編碼和信號的多路復(fù)用。
多路復(fù)用是指將多路信號組合在一條物理信道上進(jìn)行傳輸,到接收端再用專門的設(shè)備將各路信號分離出來,多路復(fù)用可以極大地提高通信線路的利用率。
在光纖通信系統(tǒng)中,光纖中傳輸?shù)氖嵌M(jìn)制光脈沖“0”碼和“1”碼,它由二進(jìn)制數(shù)字信號對光源進(jìn)行通斷調(diào)制而產(chǎn)生。而數(shù)字信號是對連續(xù)變化的模擬信號進(jìn)行抽樣、量化和編碼產(chǎn)生的,稱為PCM(pulsecode modulation),即脈沖編碼調(diào)制。這種電的數(shù)字信號稱為數(shù)字基帶信號,由PCM電端機(jī)產(chǎn)生。
14.抽樣:是指從原始的時(shí)間和幅度連續(xù)的模擬信號中離散地抽取一部分樣值,變換成時(shí)間和幅度都是離散的數(shù)字信號的過程。
15.編碼:是指按照一定的規(guī)則將抽樣所得的M種信號用一組二進(jìn)制或者其它進(jìn)制的數(shù)來表示,每種信號都可以由N個(gè)2二進(jìn)制數(shù)來表示,M和N滿足M=2N。例如如果量化后的幅值有8種,則編碼時(shí)每個(gè)幅值都需要用3個(gè)二進(jìn)制的序列來表示。
16.時(shí)分多路復(fù)用:當(dāng)信道達(dá)到的數(shù)據(jù)傳輸率大于各路信號的數(shù)據(jù)傳輸率總和時(shí),可以將使用信道的時(shí)間分成一個(gè)個(gè)的時(shí)間片(時(shí)隙),按一定規(guī)則將這些時(shí)間片分配給各路信號,每一路信號只能在自己的時(shí)間片內(nèi)獨(dú)占信道進(jìn)行傳輸,所以信號之間不會(huì)互相干擾。
17.頻分多路復(fù)用:當(dāng)信道帶寬大于各路信號的總帶寬時(shí),可以將信道分割成若干個(gè)子信道,每個(gè)子信道用來傳輸一路信號?;蛘哒f是將頻率劃分成不同的頻率段,不同路的信號在不同的頻段內(nèi)傳送,各個(gè)頻段之間不會(huì)相互影響,所以不同路的信號可以同時(shí)傳送。這就是頻分多路復(fù)用(FDM)。
18.碼分多址(CDMA):這種技術(shù)多用于移動(dòng)通信,不同的移動(dòng)臺(tái)(或手機(jī))可以使用同一個(gè)頻率,但是每個(gè)移動(dòng)臺(tái)(或手機(jī))都被分配帶有一個(gè)獨(dú)特的“碼序列”,該序列碼與所有別的“碼序列”都不相同,所以各個(gè)用戶相互之間也沒有干擾。因?yàn)槭强坎煌?ldquo;碼序列”來區(qū)分不同的移動(dòng)臺(tái)(或手機(jī)),所以叫做“碼分多址”(CDMA)技術(shù)。
19.空分多址(SDMA):這種技術(shù)是利用空間分割構(gòu)成不同的信道。舉例來說,在一顆衛(wèi)星上使用多個(gè)天線,各個(gè)天線的波束射向地球表面的不同區(qū)域。地面上不同地區(qū)的地球站,它們在同一時(shí)間、即使使用相同的頻率進(jìn)行工作,它們之間也不會(huì)形成干擾。
空分多址(SDMA)是一種信道增容的方式,可以實(shí)現(xiàn)頻率的重復(fù)使用,充分利用頻率資源??辗侄嘀愤€可以和其它多址方式相互兼容,從而實(shí)現(xiàn)組合的多址技術(shù),例如空分·碼分多址(SD-CDMA)。
20.線路編碼:又稱信道編碼,光纖跳線其作用是消除或減少數(shù)字電信號中的直流和低頻分量,以便于在光纖中傳輸、接收及監(jiān)測。大體可歸納為三類:擾碼二進(jìn)制、字變換碼、插入型碼。
21.調(diào)制方式:模擬通信可采用調(diào)幅、調(diào)頻、調(diào)相等多種調(diào)制方式,采用數(shù)字調(diào)制時(shí),相應(yīng)地稱為幅移鍵控(ASK)、頻移鍵控(FSK)、相移鍵控(PSK);信號只有兩種狀態(tài)的ASK稱為通斷鍵控(OOK),當(dāng)前的數(shù)字通信系統(tǒng)使用OOK-PCM格式,屬于強(qiáng)度調(diào)制-直接檢測(IM-DD)通信方式,是通信方式中最簡單、最初級的方式。而相干通信系統(tǒng)則可使用ASK、FSK或PSK-PCM格式,是復(fù)雜、高級的通信方式。
22.光接收機(jī)靈敏度:定義為在保證達(dá)到所要求的誤比特率的條件下,接收機(jī)所需要的最小輸入光功率。
23.光耦合:是對同一波長的光功率進(jìn)行分路或合路。通過光耦合器,我們可以將兩路光信號合成到一路上
24.光隔離器:是一種只允許單向光通過的無源光器件,其工作原理是基于法拉第旋轉(zhuǎn)的非互易性。
25.光纖跳線磁光隔離器:也可以說是單向?qū)Ч馄?,隔離器放置于激光器及光放大器前面,防止系統(tǒng)中的反射光對器件性能的影響甚至損傷。
26.光濾波器:是用來進(jìn)行波長選擇的儀器,它可以從眾多的波長中挑選出所需的波長,而除此波長以外的光將會(huì)被拒絕通過。它可以用于波長選擇、光放大器的噪聲濾除、增益均衡、光復(fù)用/解復(fù)用。
基于干涉原理的濾波器:熔錐光纖濾波器、Fabry-Perot濾波器、多層介質(zhì)膜濾波器、馬赫-曾德干涉濾波器。
基于光柵原理的濾波器:體光柵濾波器、陣列波導(dǎo)光柵濾波器(AWG)、光纖光柵濾波器、聲光可調(diào)諧濾波器。
27、光纖連接器: 是一種用于連接光纖的器件。它在光纖通信系統(tǒng)和測量儀表中具有不可或缺的地位。它不同于光纖固定接頭,可以拆卸,使用靈活,所以由又稱為光纖活動(dòng)連接器或者光纖活動(dòng)接頭。一般的,要求光纖連接器體積小、接入損耗小、可重復(fù)拆卸、可靠性高、壽命長、價(jià)格便宜等。
28、光衰減器:是用于對光功率進(jìn)行衰減的器件,它主要用于光纖系統(tǒng)的指標(biāo)測量、短距離通信系統(tǒng)的信號衰減以及系統(tǒng)試驗(yàn)等場合。光纖跳線光衰減器要求重量輕、體積小、精度高、穩(wěn)定性好、使用方便等。它可以分為固定式、分級可變式、連續(xù)可調(diào)式幾種
29、光放大:是指在泵浦能量(電或光)的作用下,實(shí)現(xiàn)粒子數(shù)反轉(zhuǎn)(非線性光纖放大器除外),然后通過受激輻射實(shí)現(xiàn)對入射光的放大。
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