现代通信技术光纤CH

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1、Wei , dongxing Institute of Communication Technology, School of Electronic and Information Engineering , Dalian University of Technology (DUT), P. R. China. 大 连 理 工 大 学 电 子 与 信 息 工 程 学 院 电 子 工 程 系 通 信 所第 五 章 光 通 纤 信 系 统 及 新 技 术本 章 内 容 ： 5 1 系 统 结 构 与 类 型 5 2 数 字 光 纤 通 信 系 统 5 3 光 同 步 数 字 传 输 网 5 4 光

2、 纤 通 信 系 统 的 设 计 5 5 模 拟 光 纤 通 信 系 统 5 6 光 纤 接 入 网 5 7 光 放 大 技 术 5 8 光 波 分 复 用 技 术 5 9 相 干 光 通 信 技 术 5 10 光 孤 子 通 信 5 11 全 光 通 信 网 5 12 光 时 分 复 用 技 术 Wei , dongxing Institute of Communication Technology, School of Electronic and Information Engineering , Dalian University of Technology (DUT), P. R.

3、China. 大 连 理 工 大 学 电 子 与 信 息 工 程 学 院 电 子 工 程 系 通 信 所5.1 系 统 结 构 与 类 型 5.1.1 系 统 结 构1. 点 对 点 传 输2.光 纤 分 配 网 Wei , dongxing Institute of Communication Technology, School of Electronic and Information Engineering , Dalian University of Technology (DUT), P. R. China. 大 连 理 工 大 学 电 子 与 信 息 工 程 学 院 电 子 工

4、程 系 通 信 所3. 局 域 网 （ LAN） 利 用 光 纤 将 相 对 位 置 较 近 （ 10km） 的 终 端 连 接 起 来 Wei , dongxing Institute of Communication Technology, School of Electronic and Information Engineering , Dalian University of Technology (DUT), P. R. China. 大 连 理 工 大 学 电 子 与 信 息 工 程 学 院 电 子 工 程 系 通 信 所5.1.2 光 纤 通 信 系 统 的 类 型 1.按 传

5、 输 信 号 分 类 数 字 系 统 : 优 点 :抗 干 扰 能 力 强 、 传 输 质 量 好 ， 可 以 采 用 再 生 中 继 、 传 输 距 离 长 ， 适 用 各 种 业务 的 传 输 、 灵 活 性 大 ， 容 易 实 现 高 强 度 的 保 密 通 信 ， 数 字 电 路 易 于 集 成 、 减 少 设 备体 积 和 功 耗 、 增 强 设 备 可 靠 性 、 便 于 与 计 算 机 结 合 。 缺 点 :是 占 用 频 带 较 宽 应 用 ： 公 用 通 信 网 中 的 长 途 干 线 和 市 内 局 间 中 继 线 路 2.按 光 纤 传 输 特 性 对 系 统 限 制 分

6、 类 损 耗 限 制 系 统 ： 光 纤 的 带 宽 足 够 宽 ， 经 过 较 长 距 离 传 输 以 后 ， 光 脉 冲 的 畸 变 并 不 严重 。 在 这 种 情 况 下 ， 传 输 距 离 L主 要 受 光 纤 损 耗 限 制 。 0.85m波 段 上 ， 由 于 光 纤 损 耗 较 高 （ 典 型 值 为 2.5dB/km） ， 根 据 码 速 率 的 不同 ， 中 继 距 离 通 常 被 限 制 在 10 30km。 长 波 长 1.3m和 l.55m波 段 上 （ 光 纤 在 1.3m处 损 耗 值 为 0.5dB/km， 1.55m处为 0.25dB/km） ， 中 继 距

7、离 可 以 达 到 100 200km。 模 拟 系 统 :频 带 较 窄 ， 电 路 简 单 、 价 格 便 宜应 用 ： CATV系 统 色 散 限 制 系 统 ： 当 光 纤 的 损 耗 很 小 ， 而 系 统 的 码 速 率 又 足 够 高 时 ， 中 继 距 离 取 决 于 光 纤的 总 色 散1.3m波 长 的 单 模 光 纤 通 信 系 统 ， 在 B1Gbps以 下 为 损 耗 限 制 系 统 ， 码 速 率 在 1Gbps以上 时 可 能 成 为 色 散 限 制 系 统 。 1.55m波 长 处 光 纤 具 有 最 小 的 损 耗 ， 1.55m波 长 的 光 纤 通 信 系

8、 统 主 要 受 限 于 光 纤 的 色 散 Wei , dongxing Institute of Communication Technology, School of Electronic and Information Engineering , Dalian University of Technology (DUT), P. R. China. 大 连 理 工 大 学 电 子 与 信 息 工 程 学 院 电 子 工 程 系 通 信 所5.2 数 字 光 纤 通 信 系 统 数 字 系 统 各 部 分 的 作 用 1. 发 射 端 机 2 光 中 继 器 3 接 收 端 机4 备 用

9、 系 统 与 辅 助 系 统 5.2.1、 数 字 光 纤 通 信 系 统 的 组 成 Wei , dongxing Institute of Communication Technology, School of Electronic and Information Engineering , Dalian University of Technology (DUT), P. R. China. 大 连 理 工 大 学 电 子 与 信 息 工 程 学 院 电 子 工 程 系 通 信 所5.2.2 系 统 的 性 能 1 误 码 性 能 产 生 原 因 ： 噪 声 、 码 间 干 扰 等 BE

10、R 10-6， 则 语 音 十 分 清 晰 ， 感 觉 不 到 噪 声 和 干 扰 ； BER达 到 10-5， 则 在 低 声 讲 话 时 就 会 感 觉 到 干 扰 存 在 ， 听 到 个 别 的 “ 喀 喀 ”声 ； BER高 达 10-3， 则 不 仅 感 到 严 重 的 干 扰 ， 而 且 可 懂 度 也 会 受 到 影 响 。 2 抖 动 性 能 定 义 是 ： 数 字 信 号 在 各 有 效 瞬 时 对 标 准 时 间 位 置 的 偏 差 。产 生 原 因 ： 电 路 的 质 量 、 输 入 信 号 的 状 态 和 输 入 码 流 中 的 连 “ 0” 码 数 目 后 果 ： 信

11、 号 失 真 、 误 码 率 增 大 Wei , dongxing Institute of Communication Technology, School of Electronic and Information Engineering , Dalian University of Technology (DUT), P. R. China. 大 连 理 工 大 学 电 子 与 信 息 工 程 学 院 电 子 工 程 系 通 信 所5.3 光 同 步 数 字 传 输 网 (SDHSynchronous Digital Hierarchy ) 5.3.1 SDH的 产 生 原 因 PDH（

12、 Plesiochronous Digital Hierarchy ） 的 问 题PDH两 种 制 式 ：北 美 各 国 和 日 本 ： 以 1.544Mb/s为 第 一 级 （ 一 次 群 ， 或 称 基 群 ） 的 系 列 。西 欧 各 国 和 中 国 ： 以 2.048Mb/s为 第 一 级 （ 一 次 群 或 基 群 ） 的 系 列PDH体 系 构 成 PDH的 缺 点 （ 1） 北 美 、 西 欧 和 亚 洲 所 采 用 的 三 种 数 字 系 列 互 不 兼 容 ， 没 有 世 界 统 一 的 标 准 光 接 口 ，使 得 国 际 电 信 网 的 建 立 及 网 络 的 营 运 、

13、 管 理 和 维 护 变 得 十 分 复 杂 和 困 难 。（ 2） 各 种 复 用 系 列 都 有 其 相 应 的 帧 结 构 ， 没 有 足 够 的 开 销 比 特 ， 使 网 络 设 计 缺 乏 灵 活性 ， 不 能 适 应 电 信 网 络 不 断 扩 大 、 技 术 不 断 更 新 的 要 求 。（ 3） 由 于 是 异 步 复 接 ， 低 速 率 信 号 插 入 到 高 速 率 信 号 ， 或 从 高 速 率 信 号 分 出 ， 都 必 须逐 级 进 行 ， 不 能 直 接 分 插 ， 因 而 复 接 /分 接 设 备 结 构 复 杂 ， 上 下 话 路 价 格 昂 贵 。 Wei

14、, dongxing Institute of Communication Technology, School of Electronic and Information Engineering , Dalian University of Technology (DUT), P. R. China. 大 连 理 工 大 学 电 子 与 信 息 工 程 学 院 电 子 工 程 系 通 信 所5.3.2 SDH的 特 点1.完 全 基 于 光 通 信 的 标 准 ， 采 用 世 界 上 统 一 的 标 准 传 输 速 率 等 级 ， STM-1（ 155.520Mbps ） 、 STM-4（

15、622.080Mbps） 、 STM-16 （ 2488.320Mbps ）2. SDH各 网 络 单 元 的 光 接 口 有 严 格 的 标 准 规 范 。开 放 型 接 口 、 不 同 厂 家 的 产 品 可 以 互 通 3. 在 SDH帧 结 构 中 ， 丰 富 的 开 销 比 特 用 于 网 络 的 运 行 、 维 护 和 管 理 便 于 实现 性 能 检 测 、 故 障 检 测 和 定 位 、 故 障 报 告 等 管 理 功 能 。4. 采 用 数 字 同 步 复 用 技 术 ， 其 最 小 的 复 用 单 元 为 字 节 ， 不 必 进 行 码 速 调 整 ，简 化 了 复 用 分

16、 接 的 实 现 设 备 ， 由 低 速 信 号 复 接 成 高 速 信 号 ， 或 从 高 速 信 号 分 出 低 速 信 号 ， 不 必 逐 级 进 行 。5. 采 用 数 字 交 叉 连 接 设 备 DXC可 以 对 各 种 端 口 码 速 率 进 行 可 控 的 连 接 配 置 ，对 网 络 资 源 进 行 自 动 化 的 调 度 和 管 理 ， 既 提 高 了 资 源 利 用 率 ， 又 增 强 了 网络 的 抗 毁 性 和 可 靠 性 。 Wei , dongxing Institute of Communication Technology, School of Electron

17、ic and Information Engineering , Dalian University of Technology (DUT), P. R. China. 大 连 理 工 大 学 电 子 与 信 息 工 程 学 院 电 子 工 程 系 通 信 所5.3.3 SDH的 帧 结 构 段 开 销 （ SOH） 信 息 载 荷 （ Payload） 管 理 单 元 指 针 （ AU-PTR） Wei , dongxing Institute of Communication Technology, School of Electronic and Information Engineer

18、ing , Dalian University of Technology (DUT), P. R. China. 大 连 理 工 大 学 电 子 与 信 息 工 程 学 院 电 子 工 程 系 通 信 所5.3.4 SDH网 络 （ 见 教 材 ）图 中 ， TM： 终 端 复 用 器 ； ADM： 分 插 复 用 设 备DXC： 数 字 交 叉 连 接 设 备 ； Wei , dongxing Institute of Communication Technology, School of Electronic and Information Engineering , Dalian Un

19、iversity of Technology (DUT), P. R. China. 大 连 理 工 大 学 电 子 与 信 息 工 程 学 院 电 子 工 程 系 通 信 所5.4 光 纤 通 信 系 统 的 设 计 1. 工 作 波 长 的 选 择 0.85m、 1.31m和 1.55m 2. 预 选 光 源 光 纤 光 检 测 器 的 组 合 LED多 模 光 纤 PIN光 电 二 极 管 ； LED多 模 光 纤 APD； LD多 模 光 纤 PIN光 电 二 极 管 ； LD多 模 光 纤 APD； LD单 模 光 纤 APD。5.4.1总 体 考 虑 5.4.2 中 继 距 离 的

20、 计 算 1 功 率 预 算 ， 亦 即 损 耗 限 制 系 统 中 继 距 离 的 计 算 2 色 散 计 算 ， 亦 即 色 散 （ 带 宽 ） 限 制 系 统 中 继 距 离 的 计 算3 系 统 的 带 宽 根 据 光 发 射 机 功 率 、 接 收 机 灵 敏 度 、 系 统 码 速 和 误 码 率 要 求 ， 来 确 定 系 统可 能 达 到 的 传 输 距 离 损 耗 限 制 系 统 色 散 限 制 系 统 Wei , dongxing Institute of Communication Technology, School of Electronic and Informat

21、ion Engineering , Dalian University of Technology (DUT), P. R. China. 大 连 理 工 大 学 电 子 与 信 息 工 程 学 院 电 子 工 程 系 通 信 所5.5 模 拟 光 纤 通 信 系 统 5.5.2 副 载 波 复 用 （ SCM） 光 纤 传 输 系 统 1 系 统 的 组 成5.5.1 调 制 方 式 1. 模 拟 基 带 直 接 光 强 调 制 模 拟 电 视 监 控 系 统2. 模 拟 间 接 光 强 调 制 FM、 PFM、 SWFM 3. 频 分 复 用 光 强 调 制 副 载 波 复 用 （ SCM

22、） Wei , dongxing Institute of Communication Technology, School of Electronic and Information Engineering , Dalian University of Technology (DUT), P. R. China. 大 连 理 工 大 学 电 子 与 信 息 工 程 学 院 电 子 工 程 系 通 信 所SCM CATV系 统 特 性 参 数 信 号 失 真 半 导 体 激 光 器 在 电 /光 转 换 时 的 非 线 性 效 应 交 调 干 扰 载 噪 比 Wei , dongxing In

23、stitute of Communication Technology, School of Electronic and Information Engineering , Dalian University of Technology (DUT), P. R. China. 大 连 理 工 大 学 电 子 与 信 息 工 程 学 院 电 子 工 程 系 通 信 所5.6 光 纤 接 入 网 电 信 网 ： 传 输 网 、 交 换 网 和 接 入 网 其 中 接 入 网 的 传 送 媒 质 已 由 单 一 的 双 绞 线 铜 线 发 展 为 ： 铜 线 、 光 纤 和 无 线 等 其 中 光

24、 纤 接 入 网 ： PON、 AON、 HFC目 前 发 展 到 FTTB、 FTTC、 FTTH、 FTTO等去 5.6.55.6.1 接 入 网 概 述 Wei , dongxing Institute of Communication Technology, School of Electronic and Information Engineering , Dalian University of Technology (DUT), P. R. China. 大 连 理 工 大 学 电 子 与 信 息 工 程 学 院 电 子 工 程 系 通 信 所5.6.3 无 源 光 网 络 PO

25、N 图 （ a） 电 视 信 号 为 模 拟图 （ b） 中 的 电 视 信 号 为 数 字 信 号 Wei , dongxing Institute of Communication Technology, School of Electronic and Information Engineering , Dalian University of Technology (DUT), P. R. China. 大 连 理 工 大 学 电 子 与 信 息 工 程 学 院 电 子 工 程 系 通 信 所PON中 的 多 址 技 术 FDMA、 TDMA、 WDMA Wei , dongxing

26、Institute of Communication Technology, School of Electronic and Information Engineering , Dalian University of Technology (DUT), P. R. China. 大 连 理 工 大 学 电 子 与 信 息 工 程 学 院 电 子 工 程 系 通 信 所5.6.4 有 源 光 网 络 ODT可 以 是 一 个 有 源 复 用 设 备 Wei , dongxing Institute of Communication Technology, School of Electron

27、ic and Information Engineering , Dalian University of Technology (DUT), P. R. China. 大 连 理 工 大 学 电 子 与 信 息 工 程 学 院 电 子 工 程 系 通 信 所5.6.5光 纤 同 轴 电 缆 混 合 网 HFC Hybrid Fiber Coaxial 基 于 CATV的 双 向 网 络 Wei , dongxing Institute of Communication Technology, School of Electronic and Information Engineering ,

28、 Dalian University of Technology (DUT), P. R. China. 大 连 理 工 大 学 电 子 与 信 息 工 程 学 院 电 子 工 程 系 通 信 所2. HFC系 统 的 频 谱 安 排 5 40MHz为 上 行 通 道 50 550MHz 传 输 模 拟 电 视 60CH550 750MHz 传 输 数 字 电 视 750 1000MHz 用 于 各 种 双 向 通 信 业 务 ，其 中 695735MHz和 9701000MHz用 于 个 人 通 信 业 务 Wei , dongxing Institute of Communication

29、Technology, School of Electronic and Information Engineering , Dalian University of Technology (DUT), P. R. China. 大 连 理 工 大 学 电 子 与 信 息 工 程 学 院 电 子 工 程 系 通 信 所5.7 光 放 大 技 术 （ Optical-amplifier ） 主 要 应 用 于 中 继 器 传 统 的 是 光 电 中 继 器 ,又 称 半 导 体 光 放 大 器 SOA： Semicondutor Optical Amplifier 缺 点 ： 设 备 复 杂 、

30、 体 积 大 、 功 耗 大 等 缺 点 ， 尤 其 是 在 多 信 道 复 用 和 双 向 复 用光 纤 通 信 系 统 中 ， 用 这 种 中 继 方 式 将 变 得 系 统 复 杂 和 成 本 上 升 Wei , dongxing Institute of Communication Technology, School of Electronic and Information Engineering , Dalian University of Technology (DUT), P. R. China. 大 连 理 工 大 学 电 子 与 信 息 工 程 学 院 电 子 工 程 系

31、 通 信 所光 放 大 器 半 导 体 激 光 放 大 器非 线 性 光 纤 放 大 器掺 杂 光 纤 放 大 器 最 为 成 熟 、 应 用 最 广 的 光 放 大 器 是 掺 Er 3+光 纤 放 大 器EDFA-Erbium-Doped Fiber Amplifier Wei , dongxing Institute of Communication Technology, School of Electronic and Information Engineering , Dalian University of Technology (DUT), P. R. China. 大 连 理

32、 工 大 学 电 子 与 信 息 工 程 学 院 电 子 工 程 系 通 信 所5.7.1 EDFA工 作 原 理 铒 离 子 在 泵 浦 光 作 用 下 产 生 粒 子 数 反 转 对 入 射 光 信 号 提 供光 增 益泵 浦 光 源 （ 光 泵 ） 1480nm的 半 导 体 激 光 器 波 长 为 1.55m的 信 号 光 通 过 光 耦 合 器 与 泵 浦 光 同 时 耦 合 进 入 掺铒 光 纤 ， 在 泵 浦 光 作 用 下 ， 铒 离 子 产 生 粒 子 数 反 转 分 布 Wei , dongxing Institute of Communication Technology

33、, School of Electronic and Information Engineering , Dalian University of Technology (DUT), P. R. China. 大 连 理 工 大 学 电 子 与 信 息 工 程 学 院 电 子 工 程 系 通 信 所5.7.2 EDFA的 优 点 和 应 用 EDFA的 主 要 优 点 有 ：(1)工 作 波 长 正 好 落 在 光 纤 通 信 最 佳 波 段 （ 1500 1600nm） ； 其 主 体 是 一 段 光 纤 （ EDF） ，与 传 输 光 纤 的 耦 合 损 耗 很 小 ， 可 达 0.1dB

34、。(2)增 益 高 ， 约 为 30 40dB； 饱 和 输 出 光 功 率 大 ， 增 益 特 性 与 光 偏 振 状 态 无 关 。(3)噪 声 指 数 小 ， 一 般 为 4 7dB； 用 于 多 信 道 传 输 时 ， 隔 离 度 大 ， 无 串 扰 ， 适 用 于 波 分复 用 系 统 。(4)频 带 宽 ， 在 1550nm窗 口 ， 频 带 宽 度 为 20 40nm， 可 进 行 多 信 道 传 输 ， 有 利 于 增 加 传输 容 量 。如 果 加 上 1310nm掺 镨 光 纤 放 大 器 （ PDFA） ， 频 带 可 以 增 加 一 倍 。 所 以 “ 波 分 复 用

35、光 纤放 大 器 ” 被 认 为 是 充 分 利 用 光 纤 带 宽 增 加 传 输 容 量 最 有 效 的 方 法 。 EDFA应 用 中 继 放 大 器 前 置 放 大 器 后 置 放 大 器 Wei , dongxing Institute of Communication Technology, School of Electronic and Information Engineering , Dalian University of Technology (DUT), P. R. China. 大 连 理 工 大 学 电 子 与 信 息 工 程 学 院 电 子 工 程 系 通 信

36、所5.8 光 波 分 复 用 技 术 WDM (WDMA)WDM技 术 是 在 一 根 光 纤 中 同 时 传 输 多 个 波 长 光 信 号 的 技 术 通 信 容 量 的 需 求 、 EDFA技 术 的 成 熟 ， 低 成 本 的 利 用 现 有 的 光 纤 线 路 扩 容长 波 长 1.3 m和 1.55 m波 分 复 用 DWDM： 0 40nm带 宽 内 复 用 多 个 波 长 的 信 号 在 1.55 m波 段 对 应 100GHz频 率 间 隔 5.8.2 WDM系 统 的 构 成 及 特 点 系 统 的 构 成5.8.1 概 述 v 充 分 利 用 光 纤 的 巨 大 带 宽

37、资 源 。 v 同 时 传 输 多 种 不 同 类 型 的 信 号 。 v 节 省 线 路 投 资 。 v 降 低 器 件 的 超 高 速 要 求 。 v 高 度 的 组 网 灵 活 性 、 经 济 性 和可 靠 性 。WDM系 统 的 特 点End of Ch5-1 Wei , dongxing Institute of Communication Technology, School of Electronic and Information Engineering , Dalian University of Technology (DUT), P. R. China. 大 连 理 工

38、大 学 电 子 与 信 息 工 程 学 院 电 子 工 程 系 通 信 所5.8.3 光 波 分 复 用 器 与 解 复 用 器 无 源 、 有 源 两 种 其 中 无 源 主 要 包 括 ： 角 度 色 散 型 、 光 滤 波 器 型 、 光 纤 耦 合 器 型 1.角 度 色 散 型 满 足 光 栅 方 程 Wei , dongxing Institute of Communication Technology, School of Electronic and Information Engineering , Dalian University of Technology (DUT),

39、 P. R. China. 大 连 理 工 大 学 电 子 与 信 息 工 程 学 院 电 子 工 程 系 通 信 所5.8.3 光 波 分 复 用 器 与 解 复 用 器 （ C1）2.光 滤 波 器 型（ 1） 干 涉 膜 滤 波 器 型 （ 2） Mach-Zahnder滤 波 器 型 Wei , dongxing Institute of Communication Technology, School of Electronic and Information Engineering , Dalian University of Technology (DUT), P. R. Chi

40、na. 大 连 理 工 大 学 电 子 与 信 息 工 程 学 院 电 子 工 程 系 通 信 所5.8.3 光 波 分 复 用 器 与 解 复 用 器 （ C2）2. 光 滤 波 器 型（ 3） 阵 列 波 导 光 栅 3 光 纤 耦 合 器 型 Wei , dongxing Institute of Communication Technology, School of Electronic and Information Engineering , Dalian University of Technology (DUT), P. R. China. 大 连 理 工 大 学 电 子 与

41、信 息 工 程 学 院 电 子 工 程 系 通 信 所5.9 相 干 光 通 信 技 术 5.9.1 系 统 的 组 成 与 工 作 原 理 分 为 零 差 检 测 与 外 差 检 测 Wei , dongxing Institute of Communication Technology, School of Electronic and Information Engineering , Dalian University of Technology (DUT), P. R. China. 大 连 理 工 大 学 电 子 与 信 息 工 程 学 院 电 子 工 程 系 通 信 所5.9.2

42、 相 干 光 通 信 的 优 点 和 关 键 技 术 关 键 技 术 ：1、 光 源 的 频 率 稳 定 性 ， 不 容 易 实 现 2、 接 收 信 号 光 波 和 本 振 光 波 的 偏 振 必 须 匹 配 优 点 ：1、 接 收 灵 敏 度 高 2、 很 好 的 频 率 选 择 性 3、 可 用 调 幅 、 调 频 和 调 相 等 多 种 调 制 方 式 缺 点 ：对 光 源 、 调 制 、 传 输 、 接 收 的 要 求 比 IMDD严 格 得 多 电 路 框 图 Wei , dongxing Institute of Communication Technology, School

43、of Electronic and Information Engineering , Dalian University of Technology (DUT), P. R. China. 大 连 理 工 大 学 电 子 与 信 息 工 程 学 院 电 子 工 程 系 通 信 所5.10 光 孤 子 通 信 解 决 的 光 纤 的 损 耗 和 色 散定 义 ： 所 谓 光 孤 子 是 经 过 光 纤 长 距 离 传 输 后 ， 其 幅 度 和 宽 度 都 不 变 的 超 短 光 脉冲 （ ps数 量 级 ） 。 5.10.1 光 孤 子 的 形 成 非 线 性 效 应 （ 自 相 位 调 制

44、 SPM） 和 色 散 效 应 （ 群 速 度 色 散 GVD） 的 相 互 抵 消 ，产 生 光 孤 子 。 引 起 光 场 的 相 位 变 化 ， 即 自 相 位 调 制 （ SPM） ： )(2)()( tnLLtn ct 折 射 率 n将 随 光 强 而 变 化 ， 即 ： 220 | Ennn 由 该 式 ， 脉 冲 前 沿 ， 光 功率 |E|2上 升 ， 折 射 率 n升 高 ，传 输 速 率 下 降 ：v=c/n脉 冲 压 缩而 色 散 的 过 程 则 正 好 相 反 。 Wei , dongxing Institute of Communication Technology,

45、 School of Electronic and Information Engineering , Dalian University of Technology (DUT), P. R. China. 大 连 理 工 大 学 电 子 与 信 息 工 程 学 院 电 子 工 程 系 通 信 所5.10 光 孤 子 通 信 （ C1） 5.10.2 光 孤 子 通 信 系 统 非 线 性 效 应 （ 自 相 位 调 制 SPM） 和 色 散 效 应 （ 群 速 度 色 散 GVD） 的 相 互 抵 消 ，产 生 光 孤 子 。 要 点 ： 光 孤 子 源 光 孤 子 通 信 系 统 的 关

46、键 ， 脉 冲 宽 度 为 ps数 量 级 ， 并 有 规 定 的 形 状 和 峰 值光 调 制 器 使 信 息 对 光 孤 子 流 进 行 调 制 掺 铒 光 纤 放 大 器 和 光 隔 离 器 周 期 地 插 入 EDFA向 光 孤 子 注 入 能 量 ， 以 补 偿 因 光 纤 而 引 起 的 能 量 损 耗 ， 确 保 光 孤 子稳 定 传 输 实 验 结 果 ： 对 光 纤 线 路 直 接 实 验 系 统 ， 在 传 输 速 率 为 10Gbps时 ， 传 输 距 离 达 到 1000km；在 传 输 速 率 为 20Gbps时 ， 传 输 距 离 达 到 350km。对 循 环 光

47、 纤 间 接 实 验 系 统 （ 如 图 5-52b所 示 ） ， 传 输 速 率 为 2.4Gbps， 传 输 距 离 达 到12000km； 改 进 实 验 系 统 ， 传 输 速 率 为 10Gbps， 传 输 距 离 达 106km。 Wei , dongxing Institute of Communication Technology, School of Electronic and Information Engineering , Dalian University of Technology (DUT), P. R. China. 大 连 理 工 大 学 电 子 与 信 息

48、 工 程 学 院 电 子 工 程 系 通 信 所5.11 全 光 通 信 5.11.1 光 传 送 网 的 概 念 电 信 号 的 信 息 处 理 及 交 换 速 率 达 到 极 限 ， “ 瓶 颈 ” 光 传 送 网 （ OTN）OTN是 一 种 以 波 分 复 用 （ WDM） 与 光 信 道 技 术 为 核 心 的 新 型 通 信 网 络 传 输 体 系 ，它 由 光 分 插 复 用 （ OADM） 、 光 交 叉 连 接 （ OXC） 以 及 光 放 大 （ OA） 等 网 元 设 备组 成 ， 具 有 超 大 传 输 容 量 、 对 承 载 信 号 透 明 性 及 在 光 层 面 上

49、 实 现 保 护 和 路 由选 择 （ 波 长 选 路 ） 功 能 。5.11.2 光 传 送 网 的 分 层 结 构 Wei , dongxing Institute of Communication Technology, School of Electronic and Information Engineering , Dalian University of Technology (DUT), P. R. China. 大 连 理 工 大 学 电 子 与 信 息 工 程 学 院 电 子 工 程 系 通 信 所5.11.3 光 分 插 复 用 器 1、 基 于 解 复 用 /复 用 结

50、 构2 基 于 光 纤 马 赫 -泽 德 （ Mach-Zahnder） 干 涉 仪 加 上 光 纤 布 喇 格 光 栅 结 构 Wei , dongxing Institute of Communication Technology, School of Electronic and Information Engineering , Dalian University of Technology (DUT), P. R. China. 大 连 理 工 大 学 电 子 与 信 息 工 程 学 院 电 子 工 程 系 通 信 所3 基 于 光 纤 耦 合 器 加 上 光 纤 布 喇 格 光 栅

51、 结 构 4 基 于 光 纤 光 栅 加 上 光 纤 环 行 器 结 构 Wei , dongxing Institute of Communication Technology, School of Electronic and Information Engineering , Dalian University of Technology (DUT), P. R. China. 大 连 理 工 大 学 电 子 与 信 息 工 程 学 院 电 子 工 程 系 通 信 所5 基 于 介 质 膜 滤 波 器 加 上 光 纤 环 行 器 结 构 Wei , dongxing Institute

52、of Communication Technology, School of Electronic and Information Engineering , Dalian University of Technology (DUT), P. R. China. 大 连 理 工 大 学 电 子 与 信 息 工 程 学 院 电 子 工 程 系 通 信 所5.11.4 光 交 叉 连 接 器 三 类 ， 即 光 纤 交 叉 连 接 （ FXC） 、 波 长 固 定 交 叉 连 接 （ WSXC） 和 波 长 可 变 交 叉 连 接（ WIXC） 1 光 纤 交 叉 连 接 2 波 长 固 定 交

53、叉 连 接 Wei , dongxing Institute of Communication Technology, School of Electronic and Information Engineering , Dalian University of Technology (DUT), P. R. China. 大 连 理 工 大 学 电 子 与 信 息 工 程 学 院 电 子 工 程 系 通 信 所3 波 长 可 变 交 叉 连 接 Wei , dongxing Institute of Communication Technology, School of Electronic and Information Engineering , Dalian University of Technology (DUT), P. R. China. 大 连 理 工 大 学 电 子 与 信 息 工 程 学 院 电 子 工 程 系 通 信 所5.12 光 时 分 复 用 技 术 OTDM OTDM关 键 技 术 有 ： 超短 光 脉 冲 光 源 ； 超 短 光 脉冲 的 长 距 离 传 输 和 色 散 抑制 技 术 ； 帧 同 步 及 路 序 确定 技 术 ； 光 时 钟 提 取 技 术 ；全 光 解 复 用 技 术 。光 纤 通 信 部 分 结 束