وفقًا لمتطلبات المستخدم المختلفة ، وأنواع الخدمات المختلفة ، وتطور التكنولوجيا في مراحل مختلفة ، يمكن أن يتنوع شكل أنظمة اتصالات الألياف الضوئية.
في الوقت الحاضر ، يتم استخدام عدد كبير نسبيًا من أشكال النظام لأنظمة الاتصالات الرقمية بالألياف الضوئية لتعديل الكثافة / الكشف المباشر (IM / DD).يظهر الرسم التخطيطي الأساسي لهذا النظام في الشكل 1. كما يتضح من الشكل ، يتكون نظام الاتصال الرقمي بالألياف الضوئية بشكل أساسي من جهاز إرسال ضوئي وألياف ضوئية وجهاز استقبال بصري.
الشكل 1 الشكل 1 رسم تخطيطي لنظام الاتصالات الرقمية بالألياف الضوئية
في نظام اتصالات الألياف الضوئية من نقطة إلى نقطة ، عملية نقل الإشارة: يتم تحويل إشارة الإدخال المرسلة إلى محطة الإرسال الضوئية إلى بنية رمز مناسبة للإرسال في الألياف الضوئية بعد تحويل النمط ، وشدة الضوء يتم تحريك المصدر مباشرة بواسطة تعديل دائرة القيادة ، بحيث يتغير خرج الطاقة الضوئية بواسطة مصدر الضوء مع تيار إشارة الإدخال ، أي أن مصدر الضوء يكمل التحويل الكهربائي / البصري ويرسل إشارة الطاقة الضوئية المقابلة إلى الألياف الضوئية للإرسالعلى خطوط نظام الاتصال ، حاليًا ، الألياف الضوئية أحادية الوضع ، ويرجع ذلك إلى خصائص الإرسال الأفضل ؛بعد أن تصل الإشارة إلى الطرف المستقبل ، يتم أولاً اكتشاف الإشارة الضوئية المدخلة مباشرة بواسطة جهاز كشف ضوئي لإكمال التحويل البصري / الكهربائي ، ثم يتم تضخيمها وتعادلها والحكم عليها.سلسلة من المعالجة لاستعادتها إلى الإشارة الكهربائية الأصلية ، وبالتالي إكمال عملية الإرسال بأكملها.
من أجل ضمان جودة الاتصال ، يجب توفير مكرر بصري على مسافة مناسبة بين أجهزة الإرسال والاستقبال.هناك نوعان رئيسيان من المكررات الضوئية في اتصالات الألياف الضوئية ، أحدهما مكرر في شكل تحويل بصري كهربائي ضوئي ، والآخر عبارة عن مكبر ضوئي يقوم بتضخيم الإشارة الضوئية مباشرة.
في أنظمة اتصالات الألياف الضوئية ، العوامل الرئيسية التي تحدد مسافة الترحيل هي فقدان الألياف الضوئية وعرض النطاق الترددي للإرسال.
بشكل عام ، يتم استخدام توهين الألياف لكل وحدة طول للإرسال في الألياف لتمثيل فقد الألياف ، وتكون وحدتها ديسيبل / كم.في الوقت الحاضر ، تفقد الألياف الضوئية العملية القائمة على السيليكا حوالي 2 ديسيبل / كم في النطاق 0.8 إلى 0.9 ميكرومتر ؛خسارة 5 ديسيبل / كم عند 1.31 ميكرومتر ؛وعند 1.55 ميكرومتر ، يمكن تقليل الخسارة إلى 0.2 ديسيبل / كم ، وهو قريب من الحد النظري لفقدان ألياف SiO2.تقليديا ، 0.85 ميكرومتر يسمى الطول الموجي القصير لاتصالات الألياف البصرية ؛1.31 ميكرومتر و 1.55 ميكرومتر تسمى الطول الموجي الطويل لاتصالات الألياف الضوئية.إنها ثلاث نوافذ عمل عملية منخفضة الخسارة في اتصالات الألياف الضوئية.
في اتصالات الألياف الضوئية الرقمية ، يتم إرسال المعلومات من خلال وجود أو عدم وجود إشارات ضوئية في كل فتحة زمنية.لذلك ، فإن مسافة الترحيل محدودة أيضًا بعرض نطاق إرسال الألياف.بشكل عام ، يتم استخدام MHz.km كوحدة لعرض نطاق الإرسال لكل وحدة طول من الألياف.إذا تم إعطاء عرض النطاق الترددي لليف معين على أنه 100 ميجاهرتز.كم ، فهذا يعني أنه يُسمح فقط بإرسال إشارات النطاق الترددي 100 ميجاهرتز على كل كيلومتر من الألياف.كلما زادت المسافة وصغر عرض النطاق الترددي للإرسال ، قلت سعة الاتصال.