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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，強度調(diào)制一直接檢測（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、光端機、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

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

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

      電接收端機則完成電發(fā)射端機的相反變換。

2.光發(fā)送端機

       光發(fā)送端機主要完成電/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造成光能量的損失，光纖的色散會造成光脈沖的畸變，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)置一個光中繼器，以補償由光纖傳輸所產(chǎn)生的信號衰減和畸變，使光脈沖得到再生。

       光中繼器的主要功能是補償光能量的損耗，恢復(fù)信號脈沖的形狀。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用光檢測器轉(zhuǎn)換成電信號后進行放大、整形和再生后，恢復(fù)出原來的數(shù)字信號，然后再對光源進行調(diào)制，變換為光脈沖信號后送入光纖繼續(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80年代末，摻弭光纖放大器（EDFA）問世并很快實用化以來，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，對信號的格式和速率具有高度的透明性，使得整個系統(tǒng)更加簡單和靈活。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、對偏振不敏感、放大帶寬較寬等優(yōu)點。目前的實用的光放大器尚沒有整形和再生的功能.在采用多級光放大器級聯(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

        光接收端機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、自動增益控制（AGO,時鐘恢復(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、光纖和光中繼器，但電端機一般無備用系統(tǒng)。備用系統(tǒng)可供一個或多個主用系統(tǒng)共用，當(dāng)某一個主用系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，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)的信號可靠傳送，以及整個光纖通信網(wǎng)絡(luò)的管理、運行和維護而設(shè)置的，它包括監(jiān)控管理系統(tǒng)、公務(wù)通信系統(tǒng)、自動倒換系統(tǒng)、告警處理系統(tǒng)、電源供給系統(tǒng)等。