光纤通信基础知识

光纤通信技术（optical fiber communications）从光通信中脱颖而出，已成为现代通信的主要支柱之一，在现代电信网中起着举足轻重的作用。光纤通信作为一门新兴技术，其近年来发展速度之快、应用面之广是通信史上罕见的，也是世界新技术革命的重要标志本思维导图为大家总结了光纤通信基础知识，原理及各项性能指标，喜欢的小伙伴可以点个赞哦！

光纤通信基础知识

• 光纤通信概论
  • 光纤通信概念
    • 以光为信息载体
    • 光纤传输携带信息的光波
      • 光波信息为“1”时，发关光脉冲
      • 光波信息为“0”时，不发光
    • 以达到通信的目的
  • 通信系统组成
    • 光发送机、光纤、光接收机
  • 光纤通信优缺点
    • 优点
    • 缺点
      • 子主题
• 光纤与光缆
  • 光纤构造
    • 纤芯、包层与涂覆层
  • 光的工作波长：
    • 850nm、1310nm、1550nm
  • 光纤通道参数:
    • 衰减
      • 光信号随着传输距离而功率下降
        • 1310nm:0.4db/km
        • 1550nm:0.25db/km
    • 色散
      • 会使在光纤中传输的数字脉冲展宽，而引起 码间干扰，降低信号质量
  • 光纤的类型
    • G.652
      • 1310nm色散最佳，应用最广泛
    • G.653
      • 1550nm色散、衰减最小，可长距离传输，因四波混频，限制WDM使用
    • G.654
      • 1550nm衰耗最小，用做海底光缆
    • G.655
      • 克服了G.652在1550nm色散受限，G.653在1550nm四波混频，可使用WDM
  • 光缆
    • 光缆分类
      • 架空、直埋、海底、铠装、阻燃
    • 光纤连接器分类
      • FC/PC:圆头连接器尾纤，陶瓷截面为平面
      • SC/PC：大方头连接器尾纤，陶瓷截面为平面
      • LC/PC：小方头连接器尾纤，陶瓷截面为平面
      • FC/APC圆头连接器尾纤，陶瓷截面以截面中心为圆心，向外倾斜80度
• 光发送与光接收
  • 光源器件要求
    • 发射光波长适中（0.85um、1.31um、1.55um）
    • 发射光功率足够大
    • 发光谱宽窄
    • 温度特性好
    • 工作寿命长
    • 体积小、重量轻
  • 光源器分类
    • 发光二极管LED
      • 机理
        • 自发辐射发光
      • 优点
        • 线性度、温度特性好，价格低、寿命长，使用简单
      • 缺点
        • 谱线较宽与光纤耦合度较低
      • 应用
        • 小容量、短距离的光纤通信，对线性变要求较高模拟通信
    • 激光二极管LD
      • 机理
        • 受激发光
      • 优点
        • 谱线较窄与光纤耦合度较高，调制速率高
      • 缺点
        • 温度特性差
      • 应用
        • 长距离、大容量光纤通信
  • 光发送机技术指标
    • 平均发送光功率(单位：dBm)
    • 谱线宽度
      • 即从中心波长最大幅度下降到百分之（-20dB）时两点间的宽度
    • 光源器寿命
    • 消光比EX
      • “1”码光功率/"0"码光功率，一般大于8.2dB,过大会有“啁啾声”
  • 光检测器件与光接收机
    • 光检测器件概念
      • 通过光/电转换将信号（通信信息）从光波中分离出来
    • 光检测器件要求
      • 灵敏度高
      • 噪声小
      • 工作电压低
      • 体积小、重量轻、寿命长
    • 光检测件类型
      • PIN二极管
        • 特性参数
          • 灵敏度、响应时间
        • 优点
          • 噪声小、工作电压低
        • 缺点
          • 没有倍增效应，接收灵敏度不高，用于短距离通信
      • APD二极管
        • 特性参数
          • 倍增因子G（平均增益）、倍增噪声因子
        • 优点
          • 倍增效应，接收灵敏度高（比PIN光接收机提高10dB）
        • 缺点
          • 子主题
    • 光接收机主要技术指标
      • 灵敏度
      • 过载功率
      • 动态范围：过载功率与灵敏度之差，一般大于-20dB