Je nach unterschiedlichen Benutzeranforderungen, unterschiedlichen Arten von Diensten und der technologischen Entwicklung in unterschiedlichen Stadien kann die Form von Lichtwellenleiter-Kommunikationssystemen vielfältig sein.
Gegenwärtig wird eine relativ große Anzahl von Systemformen für digitale Lichtwellenleiter-Kommunikationssysteme der Intensitätsmodulation/Direktdetektion (IM/DD) verwendet.Das prinzipielle Blockdiagramm dieses Systems ist in Fig. 1 gezeigt. Wie aus der Figur ersichtlich ist, besteht das optische Faser-Digitalkommunikationssystem hauptsächlich aus einem optischen Sender, einer optischen Faser und einem optischen Empfänger.
Abbildung 1 Schematische Darstellung eines digitalen Glasfaser-Kommunikationssystems
Im Punkt-zu-Punkt-Kommunikationssystem mit optischen Fasern wird der Signalübertragungsprozess: Das an das optische Übertragungsterminal gesendete Eingangssignal wird nach der Musterumwandlung in eine Codestruktur umgewandelt, die für die Übertragung in der optischen Faser geeignet ist, und die Intensität des Lichts Quelle wird direkt durch die Treiberschaltung Modulation angesteuert, so dass sich die von der Lichtquelle ausgegebene optische Leistung mit dem Eingangssignalstrom ändert, d. h. die Lichtquelle vervollständigt die elektrische/optische Umwandlung und sendet das entsprechende optische Leistungssignal an die optische Faser zur Übertragung;auf den Leitungen des Kommunikationssystems derzeit Singlemode-Glasfaser Dies liegt an seinen besseren Übertragungseigenschaften;Nachdem das Signal das Empfangsende erreicht hat, wird das optische Eingangssignal zunächst direkt von einem Fotodetektor erfasst, um die optisch/elektrische Umwandlung abzuschließen, und dann verstärkt, entzerrt und beurteilt.Eine Reihe von Verarbeitungen zur Wiederherstellung des ursprünglichen elektrischen Signals, wodurch der gesamte Übertragungsprozess abgeschlossen wird.
Um die Kommunikationsqualität zu gewährleisten, muss ein optischer Repeater in angemessenem Abstand zwischen den Transceivern vorgesehen werden.Es gibt zwei Haupttypen von optischen Repeatern in der Glasfaserkommunikation, einer ist ein Repeater in Form einer optisch-elektrisch-optischen Umwandlung und der andere ist ein optischer Verstärker, der das optische Signal direkt verstärkt.
In optischen Faserkommunikationssystemen sind die Hauptfaktoren, die die Relaisentfernung bestimmen, der Verlust der optischen Faser und die Übertragungsbandbreite.
Im Allgemeinen wird die Dämpfung einer Faser pro Übertragungslänge in der Faser verwendet, um den Verlust der Faser darzustellen, und ihre Einheit ist dB / km.Gegenwärtig hat die praktische optische Faser auf Silikabasis einen Verlust von etwa 2 dB/km im Band von 0,8 bis 0,9 μm;ein Verlust von 5 dB / km bei 1,31 μm;und bei 1,55 μm kann der Verlust auf 0,2 dB / km reduziert werden, was nahe an der theoretischen Grenze des SiO2-Faserverlusts liegt.Traditionell wird 0,85 μm als Kurzwellenlänge der Glasfaserkommunikation bezeichnet;1,31 μm und 1,55 μm werden als Langwellenlänge der Glasfaserkommunikation bezeichnet.Sie sind drei praktische verlustarme Arbeitsfenster in der Glasfaserkommunikation.
Bei der digitalen Glasfaserkommunikation werden Informationen durch das Vorhandensein oder Fehlen von optischen Signalen in jedem Zeitschlitz übertragen.Daher ist die Relaisentfernung auch durch die Faserübertragungsbandbreite begrenzt.Im Allgemeinen wird MHz.km als Einheit der Übertragungsbandbreite pro Faserlängeneinheit verwendet.Wenn die Bandbreite einer bestimmten Faser mit 100 MHz.km angegeben wird, bedeutet dies, dass auf jedem Kilometer Faser nur Signale mit einer Bandbreite von 100 MHz übertragen werden dürfen.Je größer die Distanz und je kleiner die Übertragungsbandbreite, desto kleiner die Kommunikationskapazität.