다양한 사용자 요구 사항, 다양한 서비스 유형 및 다양한 단계의 기술 개발에 따라 광섬유 통신 시스템의 형태는 다양할 수 있습니다.
현재, 광도 변조/직접 검출(IM/DD)의 광섬유 디지털 통신 시스템에 비교적 많은 시스템 형태가 사용됩니다.이 시스템의 원리 블록도는 그림 1과 같다. 그림에서 알 수 있듯이 광섬유 디지털 통신 시스템은 크게 광송신기, 광섬유, 광수신기로 구성된다.
그림 1 광섬유 디지털 통신 시스템의 개략도
점대점 광섬유 통신 시스템에서 신호 전송 프로세스: 광 송신기 단말로 전송된 입력 신호는 패턴 변환 후 광섬유에서 전송에 적합한 코드 구조로 변환되고 빛의 강도 소스는 구동 회로 변조에 의해 직접 구동되므로 광원에 의해 출력되는 광 전력은 입력 신호 전류로 변경됩니다. 즉, 광원은 전기/광 변환을 완료하고 해당 광 전력 신호를 광섬유로 보냅니다. 전송을 위해;통신 시스템의 라인에서 현재 단일 모드 광섬유 이것은 더 나은 전송 특성 때문입니다.신호가 수신단에 도달한 후 입력된 광 신호는 먼저 광검출기에 의해 직접 감지되어 광/전기 변환을 완료한 다음 증폭, 균등화 및 판단됩니다.원래의 전기 신호로 복원하는 일련의 처리로 전체 전송 프로세스가 완료됩니다.
통신 품질을 보장하기 위해서는 송수신기 사이에 적절한 거리에 광중계기를 설치해야 합니다.광섬유 통신에는 크게 두 가지 유형의 광중계기가 있는데, 하나는 광-전기-광 변환 형태의 중계기이고 다른 하나는 광신호를 직접 증폭하는 광증폭기이다.
광섬유 통신 시스템에서 중계 거리를 결정하는 주요 요소는 광섬유 손실과 전송 대역폭입니다.
일반적으로 광섬유에서 전송되는 단위 길이당 광섬유의 감쇠는 광섬유의 손실을 나타내는 데 사용되며 단위는 dB/km입니다.현재 실제 실리카 기반 광섬유는 0.8~0.9μm 대역에서 약 2dB/km의 손실을 가지고 있습니다.1.31μm에서 5dB/km의 손실;1.55μm에서 손실은 0.2dB/km로 감소할 수 있으며 이는 SiO2 섬유 손실의 이론적 한계에 가깝습니다.전통적으로 0.85μm는 광섬유 통신의 단파장이라고 합니다.1.31μm와 1.55μm는 광섬유 통신의 장파장이라고 합니다.광섬유 통신에서 세 가지 실용적인 저손실 작업 창입니다.
디지털 광섬유 통신에서 정보는 각 시간대의 광 신호의 유무에 따라 전송됩니다.따라서 중계 거리도 광섬유 전송 대역폭에 의해 제한됩니다.일반적으로 MHz.km는 광섬유의 단위 길이당 전송 대역폭의 단위로 사용됩니다.특정 광섬유의 대역폭을 100MHz.km로 지정하면 광섬유 1km당 100MHz 대역폭 신호만 전송할 수 있음을 의미합니다.거리가 멀고 전송 대역폭이 작을수록 통신 용량은 작아집니다.