A seconda delle diverse esigenze degli utenti, dei diversi tipi di servizi e dello sviluppo della tecnologia in diverse fasi, la forma dei sistemi di comunicazione in fibra ottica può essere diversa.
Attualmente, un numero relativamente elevato di moduli di sistema viene utilizzato per i sistemi di comunicazione digitale in fibra ottica di modulazione dell'intensità/rilevamento diretto (IM/DD).Lo schema a blocchi di principio di questo sistema è mostrato in Figura 1. Come si può vedere dalla figura, il sistema di comunicazione digitale in fibra ottica è composto principalmente da un trasmettitore ottico, una fibra ottica e un ricevitore ottico.
Figura 1 Diagramma schematico del sistema di comunicazione digitale in fibra ottica
Nel sistema di comunicazione punto-punto in fibra ottica, il processo di trasmissione del segnale: il segnale di ingresso inviato al terminale del trasmettitore ottico viene trasformato in una struttura di codice adatta per la trasmissione nella fibra ottica dopo la conversione del modello e l'intensità della luce la sorgente è pilotata direttamente dal circuito di pilotaggio Modulazione, in modo che la potenza ottica emessa dalla sorgente luminosa cambi con la corrente del segnale di ingresso, ovvero la sorgente luminosa completa la conversione elettrica/ottica e invia il corrispondente segnale di potenza ottica alla fibra ottica per la trasmissione;sulle linee del sistema di comunicazione, attualmente, fibra ottica monomodale Ciò è dovuto alle sue migliori caratteristiche di trasmissione;dopo che il segnale ha raggiunto l'estremità ricevente, il segnale ottico in ingresso viene prima rilevato direttamente da un fotorilevatore per completare la conversione ottica/elettrica, quindi amplificato, equalizzato e giudicato.Una serie di elaborazioni per riportarlo al segnale elettrico originario, completando così l'intero processo di trasmissione.
Per garantire la qualità della comunicazione, è necessario prevedere un ripetitore ottico ad una distanza adeguata tra i ricetrasmettitori.Esistono due tipi principali di ripetitori ottici nella comunicazione in fibra ottica, uno è un ripetitore sotto forma di conversione ottico-elettrico-ottica e l'altro è un amplificatore ottico che amplifica direttamente il segnale ottico.
Nei sistemi di comunicazione in fibra ottica, i principali fattori che determinano la distanza del relè sono la perdita di fibra ottica e la larghezza di banda di trasmissione.
Generalmente, l'attenuazione di una fibra per unità di lunghezza di trasmissione nella fibra viene utilizzata per rappresentare la perdita della fibra e la sua unità è dB/km.Allo stato attuale, la pratica fibra ottica a base di silice ha una perdita di circa 2 dB/km nella banda da 0,8 a 0,9 μm;una perdita di 5 dB / km a 1,31 μm;e a 1,55 μm, la perdita può essere ridotta a 0,2 dB / km, che è vicino al limite teorico della perdita di fibra SiO2.Tradizionalmente, 0,85 μm è chiamato la lunghezza d'onda corta della comunicazione in fibra ottica;1,31 μm e 1,55 μm sono chiamati la lunghezza d'onda lunga della comunicazione in fibra ottica.Sono tre pratiche finestre di lavoro a bassa perdita nella comunicazione in fibra ottica.
Nella comunicazione digitale in fibra ottica, le informazioni vengono trasmesse dalla presenza o dall'assenza di segnali ottici in ogni intervallo di tempo.Pertanto, la distanza del relè è anche limitata dalla larghezza di banda di trasmissione della fibra.Generalmente, MHz.km viene utilizzato come unità della larghezza di banda di trasmissione per unità di lunghezza della fibra.Se la larghezza di banda di una determinata fibra è 100MHz.km, significa che è consentito trasmettere solo segnali di larghezza di banda di 100 MHz su ogni chilometro di fibra.Maggiore è la distanza e minore è la larghezza di banda di trasmissione, minore è la capacità di comunicazione.