De acordo com os diferentes requisitos do usuário, diferentes tipos de serviços e o desenvolvimento da tecnologia em diferentes estágios, a forma dos sistemas de comunicação de fibra óptica pode ser diversa.
Atualmente, um número relativamente grande de formas de sistema é usado para sistemas de comunicação digital de fibra óptica de modulação de intensidade/detecção direta (IM/DD).O diagrama de blocos principal deste sistema é mostrado na Figura 1. Como pode ser visto na figura, o sistema de comunicação digital de fibra óptica é composto principalmente por um transmissor óptico, uma fibra óptica e um receptor óptico.
Figura 1 Diagrama esquemático do sistema de comunicação digital de fibra óptica
No sistema de comunicação de fibra óptica ponto a ponto, o processo de transmissão do sinal: o sinal de entrada enviado ao terminal do transmissor óptico é transformado em uma estrutura de código adequada para transmissão na fibra óptica após a conversão do padrão, e a intensidade da luz A fonte é acionada diretamente pelo circuito de acionamento Modulação, de modo que a potência óptica de saída da fonte de luz muda com a corrente do sinal de entrada, ou seja, a fonte de luz completa a conversão elétrica/óptica e envia o sinal de potência óptica correspondente para a fibra óptica para transmissão;nas linhas do sistema de comunicação, atualmente, fibra óptica monomodo Isso se deve às suas melhores características de transmissão;depois que o sinal atinge a extremidade receptora, o sinal óptico de entrada é primeiro detectado diretamente por um fotodetector para completar a conversão óptica/elétrica e, em seguida, amplificado, equalizado e julgado.Uma série de processamentos para restaurá-lo ao sinal elétrico original, completando assim todo o processo de transmissão.
Para garantir a qualidade da comunicação, um repetidor óptico deve ser fornecido a uma distância adequada entre os transceptores.Existem dois tipos principais de repetidores ópticos na comunicação por fibra óptica, um é um repetidor na forma de conversão óptico-elétrico-óptico, e o outro é um amplificador óptico que amplifica diretamente o sinal óptico.
Em sistemas de comunicação por fibra óptica, os principais fatores que determinam a distância do relé são a perda de fibra óptica e a largura de banda de transmissão.
Geralmente, a atenuação de uma fibra por unidade de comprimento de transmissão na fibra é utilizada para representar a perda da fibra, e sua unidade é dB/km.Atualmente, a fibra óptica à base de sílica prática tem uma perda de cerca de 2 dB/km na banda de 0,8 a 0,9 μm;uma perda de 5 dB/km a 1,31 μm;e em 1,55 μm, a perda pode ser reduzida para 0,2 dB/km, o que está próximo ao limite teórico de perda de fibra de SiO2.Tradicionalmente, 0,85 μm é chamado de comprimento de onda curto da comunicação por fibra óptica;1,31 μm e 1,55 μm são chamados de comprimento de onda longo da comunicação de fibra óptica.São três janelas práticas de trabalho de baixa perda na comunicação por fibra óptica.
Na comunicação digital de fibra óptica, a informação é transmitida pela presença ou ausência de sinais ópticos em cada intervalo de tempo.Portanto, a distância do relé também é limitada pela largura de banda de transmissão da fibra.Geralmente, MHz.km é usado como unidade de largura de banda de transmissão por unidade de comprimento de fibra.Se a largura de banda de uma determinada fibra for dada como 100MHz.km, significa que apenas sinais de largura de banda de 100MHz podem ser transmitidos em cada quilômetro de fibra.Quanto maior a distância e menor a largura de banda de transmissão, menor a capacidade de comunicação.