通信系統(tǒng)組成

O/E

E/0

光纖

輸入輸出

信源：原始信號系統(tǒng)

發(fā)送機(jī)：對原始信號處理，變換（調(diào)制，放大，濾波）

送信道

信道：信號傳輸媒介

噪聲：各種干擾信號

接收機(jī)：完成發(fā)送機(jī)的反變換（濾波，放大，解調(diào)）

信宿：完成原始電信號一原始消息

一：光纖通信發(fā)展史

1.光纖通信概念：以光載波運(yùn)送信息，以光纖為傳媒的通

信。

2.古老光通信：烽火臺，交通燈，光電話/880,貝爾實驗

室。

3.三個主要技術(shù)：

光源：1960紅寶石激光器

1962LED

1977Bell實驗室成功研制100HLD

光纖：1966高銀嚴(yán)格論證從人類玻璃中祛除雜質(zhì)可制

成低衰減光纖。

1970公司制出20dB/km

1973Bell實驗室制成IdB/km,現(xiàn)在02dB/km以

下。

1973日本解決接續(xù)問題。

1974活動連接器

光檢測器：70年代研制成功。

1.三個階段：

第一階段：1970-1979：光源，光纖檢測器研制成功。

由美國，亞特蘭大，第一個光纖通信系統(tǒng)建成。

第二階段：光纖技術(shù)突破：衰減降02dB以下。

79-89年：多模T?模光系統(tǒng)建設(shè)高

潮

第三階段：89年至今：光系統(tǒng)PDH-8DH過渡。傳

輸速率提高，光纖放大器問世，給光纖通

信技術(shù)帶來巨大變革。

光纖傳輸光放大決集成，光分播復(fù)用，光交叉相

連，光交換的全光網(wǎng)時代。將來:宇宙星際光通信，可

能實現(xiàn)。

2.光在電磁波譜中位置：

可見光：入039—076um

近線外：入0.76—15um

中線外：入15—25um

遠(yuǎn)線外：入25—300um

光纖通信：X0.8—1.8umf:1.67—3.75*10

短波長：0.8?0.9um

長波長：1.0~1.8um

超長波長：＞2Rm

二：光纖通信類型及特點

1.按信號類型分：

r光纖模擬通信系統(tǒng)：廣播，電視

1光纖數(shù)字通信系統(tǒng)：PCM數(shù)字信號

2.按光調(diào)制分：

,直接調(diào)制光纖系統(tǒng)：電信號對光源強(qiáng)變調(diào)制

［外差調(diào)制光纖系統(tǒng)：電信號對光源發(fā)出光載波調(diào)制。

3.按光纖特性分：

「多模光纖通信系統(tǒng)：140Mbit/s以下

Y

〔單模光纖通信系統(tǒng)

4.工作波長分：

,短波長：0.85um局域網(wǎng)，用戶接入網(wǎng)，中繼短，中

繼距離長

<

長波長：1.3—1.514m

I超長波長：>2Rm

石英光纖，鹵化物光纖，2000nm衰減低至

0.10—0.000IdB/km,1000km無中繼站研制階

段。

5.按數(shù)字體分：PDH,SDH

6、按應(yīng)用范圍分:

"長途

＜市話中繼

、接入網(wǎng)系統(tǒng)

6傳輸信道數(shù)目劃分：

單信道（波長）系統(tǒng)：一根光纖只傳一個波

粗波分復(fù)用系統(tǒng)（CWDM）：一根光纖傳少量不同波

長，信道間隔大于20nm

密集波分復(fù)用系統(tǒng)：傳多個波長，信道間隔小于8nm。

CWDM：一根光纖中同時傳少量不同光波長。信道間

隔大于20nm,在城域網(wǎng)中廣泛應(yīng)用。

DWDM：一根光纖中同時傳多個不同波長光信號。信

道間隔小于8nm,同時用時分復(fù)用使系統(tǒng)容量數(shù)百倍

提高。

三：本課程學(xué)習(xí)內(nèi)容

光纖、光纜：原理，參數(shù)

光器件：原理、參數(shù)

光傳輸設(shè)備：25Gbit/s,16*25Gbit/s,32*10Gbit/s,

40Gbit/s

光測量技術(shù)：原理、方法

光半導(dǎo)體發(fā)光機(jī)理

愛因斯坦量子論提出：光與物質(zhì)相互作用，發(fā)生自發(fā)輻

射、受激輻射、受激吸收。

1.躍遷：電子從一個能級轉(zhuǎn)移到另一個能級的過程。

2.從低能級向高能級躍遷：吸收能量。

3.釋放能量：從高能級躍遷到低能級。

4.能量是二個能級之差

hv=El-E2

El：高能級；E2：低能級；v：光頻率；h：普郎克常

數(shù)

A：受激吸收：在低能級電子，在外來光子激發(fā)下，吸收

光子能量躍遷到高能級上。

---Q----E1導(dǎo)帶

hv—?

E2價帶

B：自發(fā)輻射：處在高能級電子自發(fā)躍遷到低能級上(與

空穴復(fù)合)并輻射出一個能量為(Eg=El-E2=hv)光

子

光子頻率v=(E1-E2)/h

特點(各電子是獨立地，自發(fā)地隨機(jī)地躍遷，彼此無

關(guān)。

發(fā)出光是非相干光。

、能量以光子方式發(fā)射出來。

C：光的受激輻射(發(fā)射)

處在高能級電子，在能量為￡=￡142,頻率

V=(E1-E2)/h外來光子激發(fā)下，躍遷到低能級，

發(fā)射出一個和入射光子一模一樣一全同光子。

特點：(頻率、相位、方向、傳播方向相同

一個光子作用可以得到二個全同光子

<一定條件下可以產(chǎn)生大量全同光子一光放

大。

<相干光

D：粒子數(shù)反轉(zhuǎn)分布

熱平衡狀態(tài)下物質(zhì)中：低能級電子多、高能級電子少。

???沒有外界激勵下，常溫下，受激吸收〉受激輻射

???單位體積時間內(nèi)，從低能級受激躍遷到高能級電子

數(shù)多于從高能級受激躍遷到低能級電子數(shù)。

...光放大條件：物質(zhì)中受激輻射》受激吸收必須有一

高能級電子數(shù)”氐能級電子數(shù)。物質(zhì)這種發(fā)常態(tài)粒

子數(shù)分布一粒子數(shù)反轉(zhuǎn)分布

E：工作物質(zhì)：能形成粒子數(shù)反轉(zhuǎn)分布的物質(zhì)。

幫浦源：給工作物質(zhì)施加能量，形成粒子數(shù)反轉(zhuǎn)

分布。

第一章1.1LD

一：對光源LD要求

1.壽命10年以上，從可靠性、經(jīng)濟(jì)性要求，不允許中

斷。如北京一武漢全程40LD。如平均壽命100萬H,

每2.8年可能出現(xiàn)一次故障。

2.較大光功率輸出Imw以上。目前LD—500uw—2mw；

LED-10nw

3.發(fā)出光波長須和光纖三個窗口一致。

4.譜線寬度要窄：LD譜寬＜0.Inm。譜線窄，傳輸距離

遠(yuǎn)譜度Inm只能傳17Km；0.2nm,能傳80Km

5.高速響應(yīng)特性與光纖耦合效率高。

6.良好溫度特性，工作波長，輸出功率與溫度變化有

關(guān)。尺標(biāo)、重量輕易安裝。

二：LD組成、原理

1.組成［產(chǎn)生激光的工作物質(zhì)

＜幫浦源

、光學(xué)諧振腔

2.原理：

當(dāng)PN結(jié)加正向電壓時，有源區(qū)載流子達(dá)到粒子數(shù)發(fā)

轉(zhuǎn)分布，電子與空穴復(fù)合產(chǎn)生光子一受激輻射一光

放大一立即達(dá)到穩(wěn)定激光輸出。

三：LD性能參數(shù)

理解重要特性，才能正確使用LD。

1.I-V特性：在正偏壓下工作，當(dāng)外加電壓超導(dǎo)通電壓

時，電流隨外加電壓增大。

導(dǎo)通電壓：VF在1V~1.5V(VF高長期工作不

利

正向電阻：RF(2~3N)AV/AI

<RF高，工藝不好

V=Eg/(E+TRs)E：電子電荷；Rs：二極管串聯(lián)電阻;

f：光振蕩頻率

Eg=h.f(h=6.626*10)

2.P-I特性：

1th:值電流。注入電流》1th時激光器發(fā)光。

一般：ITH：長波長20?50MA；短波長50?100MA。1th

小壽命長。當(dāng)Ith>初始值時LD壞了。

3.光譜特性：

譜線寬度：輸出光功率峰值下降3dB時，半功率點

對應(yīng)。寬度越窄越好一容量f

4.溫度與光電特性：

TtItht-輸出功率隨溫度變化。如果注入電流不

變f輸出功率I所以用ATC電路。

通常：Ith-初始值1.5倍時，LD壽命終止。要加ATC制

冷器，散熱。

5.調(diào)制特性

電信號直接加到激光器上，在數(shù)字調(diào)制時;有電脈沖

時;激光器就發(fā)光；無脈沖激光器就不發(fā)光。電脈沖一

光脈沖激光器發(fā)射光脈沖后，需一段時間恢復(fù)即需粒子

數(shù)反轉(zhuǎn)分布。

延遲：以td表示：激光器連接發(fā)射二個光脈沖即需時間。

加偏置電流可以提高調(diào)制速率。當(dāng)外加偏置電流等于1th

時,延遲時間等于零。激光器可以連續(xù)發(fā)射脈沖而不需

要準(zhǔn)備時間。

四：注意事項

1.不能用大于1th2倍電流沖擊。?.?電流微小變化，引

起光輸出的較大變化。曲線（PT）相當(dāng)陡

2.測試時避免極性反接

3.防靜電擊穿

4.判斷LD好壞時，正向電阻為1KQ,反向電阻大于

500KQ

5.選LD時,1th要小,對應(yīng)Pth也?。ň€性好,1th以上）

6.滿足要求前提下，盡量低功率輸出。

1.2LED

一.結(jié)構(gòu)原理

1.結(jié)構(gòu)：沒有光學(xué)諧振腔，其它與激光器相同。無閥值

器件，發(fā)光只限于自發(fā)輻射一熒光。

2.原理：PN結(jié)加正向電壓，注入正向電流時，注入電

子在擴(kuò)散過程中與空穴復(fù)合發(fā)光

二.特性

1.光譜寬：30?lOOnm,比LD寬，不能用于長距離傳輸

2.P-I曲線線性好，廣泛應(yīng)用于模擬信號傳輸

3.壽命長，穩(wěn)定可靠。調(diào)制方便，價格低

4.方向性差

5.溫度特性好，在中低速系統(tǒng)中應(yīng)用。當(dāng)T從20℃升高

到70℃時一，功率下降不多，不要ATC電路。

三.LED與LD性能比較

LEDLD

輸出功率小大

溫度不敏感敏感

成本低高

壽命長一般

市-+H-覽小大

1.3光檢測器

一.基本要求

1.在工作波長內(nèi)，有足夠靈敏度，由響應(yīng)度及量子效率

衡量

2.要有足夠帶寬，對光信號有快速反應(yīng)能力，以脈沖上

升時間TR衡量

3.對光信號解調(diào)時引入噪聲要小

4.檢測器體積小，可靠，方便

5.可低功率工作，不要過高偏壓，偏流

6.高的光電轉(zhuǎn)換效率

二.光電轉(zhuǎn)換原理

1.光電效應(yīng)：半導(dǎo)體中被束縛載流子吸收光子能量后，

激發(fā)為自由電子。

2.原理

光照射在PN結(jié)上，如光子能量足夠大，電子吸收光能，

從低能級躍遷到高能級，產(chǎn)生電子空穴時，一即光生載

流子，光生載流子在負(fù)偏壓和內(nèi)建電場作用下，在外電

路中出現(xiàn)光電流。如光子能量hf,能級差Eg。當(dāng)hfNEg

f=Eg/hf=c/入,:X=c/f入c=hc/Eg

當(dāng)入射光入〈入c,即hfNEg,時，才能有光生載流子。

r光信號一光生載流子

工作原理1光生載流子運(yùn)動

光電流與外電路相互作用

三：PIN與APD

1.PIN光電二極管

原理：在反向偏壓下，形成較寬耗盡區(qū)而且具有相當(dāng)

高的電場強(qiáng)度的耗盡區(qū)。在耗盡區(qū)內(nèi)激發(fā)的光生載流子

對，立即被電場分開，以很高速度向相反方向運(yùn)動，形

成電流。

???耗盡層寬，光生載流多

，加大反向電壓

加一層本征區(qū)I區(qū)10^100um；P區(qū)，N區(qū)：幾個u

UI

2.APD

因為接收光信號微弱Rw-PIN產(chǎn)口A

，要高增益放大

VKV升高一噪聲大

.??在檢測器內(nèi)放大。

原理：在PN結(jié)加高反壓（兒百伏）形成了強(qiáng)電場，光生

載流子被加速，獲取高能量與半導(dǎo)體晶格的原子發(fā)生碰

撞，產(chǎn)生新的載流子，新的載流子被加速---如此循環(huán),

像雪崩一樣光電流在管子內(nèi)部獲得倍增。提圖靈敏度,

用于長距離光系統(tǒng)。

四：參數(shù)

1、截止波長入C

入射光入〈入C才能檢測

2、光子效率響應(yīng)度

存子效率

通過光生載流子數(shù)IP：光生電流

n=---X-1-0-0-%---------

照射到光檢測面光e：電子電量

P：光功率

hf：光子能量

iP/e

P/hf

ne

Pf=c/人

hf

P/hf=光子數(shù)；光生電流IP=

響應(yīng)度

單位光功率產(chǎn)生電流0.3~0.7A/w

3、暗電流

InA以下，無光照射電流

4、響應(yīng)時間

Tr=W/Vmax（W：耗盡寬度；Vmax：載流子漂移速度）

1.5光纖與光纜

一：類型

「石英系光纖

1、材料分多組分玻璃光纖：由銀、鉆、鐵化合物

塑料光纖：聚苯乙烯、有機(jī)玻璃

、氧化物光纖：氟磷酸，低酸鹽、鈿酸鹽，遠(yuǎn)

紅外下，中繼距離可達(dá)

lOOOKMoX>2um0.001dB/Km

2、模式分C多模

I單模：只傳輸基模

“短波長

3、波長分1長波長

「超長波長

4、折射學(xué)「突變

Y

一漸變

二：標(biāo)準(zhǔn)化ITU-T

1、模光纖G651

(A)表1-5,1-7

2、模光纖G652

(B)表1-6,1-7

1.55um衰減小，色散較大；1.33um衰減大，色散

較小

3、653標(biāo)準(zhǔn)色散位移光纖

1.55um處色散小，衰減也小

4、654光纖衰減變成最小光纖

1.55um衰減最小，用于海底通信

三：參數(shù)

芯徑:2a

多模50/125um；單模10/125um

2、

相對折射率差

△=(nl-n2)/nl對入c色散、帶寬影響

3、NA^l^O.2=sin0max

4、

模光纖截止波長

單模傳輸充分必要條件：歸化V<2.405

頻率

2na

Vc=-----------n1

lX

歸一化截止頻率

四：傳2

1、損耗：

紫外：吸收0.16,m

紅外：吸收21RH1

OH：吸收1.39um、1.24um、0.95um

?'.形成0.85nm、0.31Um、1.55um

2、色散：材料色散：材料N隨人變化

模式色散：模式不同

波導(dǎo)色散：光源有一定△入

原因：單模光纖帶寬100G/Km,色散系數(shù)一帶寬

參數(shù)測量

3、要求：可重復(fù)性、易行

4、參數(shù)：損耗，帶寬，N,入故障點分布

5、動態(tài)模分布（EMD）：

穩(wěn)態(tài)模：各模式光功率相對保持不變一平衡

標(biāo)準(zhǔn)：近場分布，遠(yuǎn)場分布圖形不變，場圖與光纖

長度無關(guān)

近場ZW兀L/入（單模3um；多模70um）

遠(yuǎn)場ZNnL/入（單模0.3mm；多模70nlm）

L：傳輸長度

G651規(guī)定：NA=O.2；入=0.85um；50/125um

EMD：近場半幅值寬：26um；

遠(yuǎn)場半幅值NA：0.Hum

方法:

濾模器：去除高階模(d=20mm繞5圈)

包層模剝除器：去除包層模

擾模器：強(qiáng)烈兒何擾動方法，微彎曲一小圓柱8mm

階躍

SGS

漸變

1、光纖損耗測量

截斷法、插入法、OTDR

⑴衰減定義：A(X)=10

⑵衰減系數(shù)：對均勻光纖

⑶切斷法：根據(jù)定義測量一準(zhǔn)確

①接線

②測出P2

③在測P1時一，在2m處剪斷測量

④重復(fù)三次，取平均值

⑷插入法：適用于現(xiàn)場維護(hù)，施工

法一：

①接線

②測出Pl,檢測器與注入系統(tǒng)直接連接

③將待測光纖接上測出P2

④A(入)=P1-P2-C1-C2存在Cl、C2連接器衰減

法二：

①將參考系統(tǒng)接入P1(入)

②待測光纖系統(tǒng)接入P2(X)

③P1-P2=N準(zhǔn)確

(5)0TDR法

光時域反射計法一方便、功能多

測試：衰減、長度、物理缺陷、衰減沿長度分布、

故障點、接頭損耗

原理：從后向散射光中提取信號衰減的信息及其它

信息

a：衰減系數(shù)

Z：長度

r輸入接口

「光發(fā)送J碼型變換

L光發(fā)送電路

光端機(jī)<r輸出接口

碼型反變換

〔光接收I定時再生

光接收

的樣

「發(fā)送端A/D［量化

I爆碼（高次群）

PCM端機(jī)”

爆收端D/A伸生（分接）

［解碼

〔低通

1.6.1系統(tǒng)參數(shù)模型

一方面：光纖通信系統(tǒng)分布作為通信網(wǎng)中的傳輸部分，

其傳輸性能的好壞直接影響全網(wǎng)全程的通信質(zhì)量，所以

要考察光系統(tǒng)的傳輸性能，就應(yīng)把它放在整個通信網(wǎng)中

考慮，為了有機(jī)地分析整個通信網(wǎng)，ITV-T提出了參數(shù)模

型的概念，并規(guī)定了系統(tǒng)參數(shù)模型的性能參數(shù)及指標(biāo)，

光系統(tǒng)質(zhì)量指標(biāo)應(yīng)按此規(guī)定。

另一方面：

1.假設(shè)參數(shù)數(shù)字連接HRX：

HypothesisReferenceDigitalConnection

HRX：是一種最長，結(jié)構(gòu)最復(fù)雜，傳輸質(zhì)量最差的連接。

它是以ISDN性能要求和64Kb/s數(shù)字信號連接考慮，使

任何參數(shù)總性能要求與用戶要求一致，兩個用戶之間要

經(jīng)過各種傳輸手段，交換和其他功能單元。

（27500km

14段電路（數(shù)字鏈路）

ITV-T規(guī)定13個交換點

本地交換LE間有12段電路

二個用戶參考點T間全是64kb/s連接

交換LE本地交換

I數(shù)字鏈路T參放點

假設(shè)數(shù)字通道：HPDP（Path）

1.光纖數(shù)字通信系統(tǒng)參數(shù)類型

問題提出：為保證正常通信，必須對光系統(tǒng)提出合理指

標(biāo)要求。包括誤碼、抖動、損耗，可靠性等指標(biāo)。參考

模型是制定各項性能指標(biāo)基礎(chǔ)。為了進(jìn)行性能指標(biāo)分配

要找出距離最長，結(jié)構(gòu)最復(fù)雜，傳輸質(zhì)量又最差作為質(zhì)

量核算對象，所以這樣的連接傳輸質(zhì)量能滿足要求，那

么其它情況更可以滿足通信要求。

（1）假設(shè)參考數(shù)字連接HRX：是固定公認(rèn)規(guī)定，是一個

具有規(guī)定結(jié)構(gòu)長度，性能的假設(shè)連接。由若干數(shù)字鏈路,

交換機(jī)構(gòu)成。

總長度27500km

,共有14段電路（假設(shè)參考數(shù)字鏈路）

I共有13個數(shù)字交換點

本地連接LE間共有12段電路

兩用戶參考點T之間全是數(shù)字64kbit/s連接

從ISDN性能要求和64kb/s信號最長全數(shù)字連接考慮的。

針對這樣的電路結(jié)構(gòu)，規(guī)定了各項指標(biāo)。

(2)假設(shè)參考數(shù)字鏈路HRDL

作用：為了對數(shù)字傳輸劣化的研究，提出了由復(fù)用設(shè)備

和傳輸系統(tǒng)構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)模型。兩個相鄰數(shù)字配線架間所

有的傳輸系統(tǒng)、復(fù)、分接設(shè)備等各種傳輸單元。

HRDL：指相鄰交換點之間的二個數(shù)字配線架間的全部

復(fù)、分接設(shè)備和傳輸系統(tǒng)，不含交換設(shè)備一含義是什么？

規(guī)定總長2500km國際

《我國5000km美國(加拿大)6400km

、市話100km日本2500km

一個HRX由若干HRDL組成。

(3)假設(shè)參放數(shù)字段HRDS

指兩個相鄰數(shù)字配線架之間的光中繼器，光纜線路。

(HRDL)由若干HRDS構(gòu)成，作用是提供數(shù)字傳輸系統(tǒng)

的性能指標(biāo)。一個數(shù)字段包含一個或兒個中繼段，有一

定的長度和指標(biāo)規(guī)范的數(shù)字段。

規(guī)定我國［一級形成420km

Y

、二級形成280km

國際280km

市話50km

總之：HRX、HRDL、HRDS是一種規(guī)定長度，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

分別包含一定數(shù)量的復(fù)、分接設(shè)備，傳輸設(shè)備。HRDL、

HRDS是HRX組成部分，可以認(rèn)為HRX是二個用戶話

機(jī)最長的網(wǎng)絡(luò)模型，在此模型上，ITV-T規(guī)定了各項性能

指標(biāo)，并把它進(jìn)一步分配到HRDL、HRDS,便于我們工

程設(shè)計也符合國際規(guī)范。

HRX總性能指標(biāo)分配到HRDL中去，HRDL性能指標(biāo)按

比例分到HRDS中去。

1.6.2光纖數(shù)字通信系統(tǒng)

1.框圖

2.組成：電端機(jī)、光端機(jī)、光纜線路、中繼器

3.各部分作用

電端機(jī)：發(fā)端：話音信號一PCM信號一光端機(jī)

接收：PCM信號一話音信號(非話音)

光端機(jī)：發(fā)送：PCM信號經(jīng)調(diào)制LD—光信號光纖

LED

接收：光信號一經(jīng)APD檢測一電信號一放

大均衡fPCM信號

PIN

光中繼器：光一電光中繼器信號再生放大

4.140Mbit/s系統(tǒng)PDH

TX：發(fā)送

RX：接收

接口4(4')：四次群端機(jī)與四次群復(fù)用設(shè)備接口M4

接口3(3')：四次群復(fù)用設(shè)備支路口與三次群復(fù)用設(shè)

備M3接口。

接口2(2')：三次群復(fù)用設(shè)備支路口與二次群復(fù)用設(shè)

備M2接口。

接口1(1'):二次群復(fù)用設(shè)備支路口與一次群復(fù)用設(shè)

備Ml接口。

接口0(O')：一次群復(fù)用設(shè)備的音頻話路與交換機(jī)接

口或64kb/s接口。

1.6.3系統(tǒng)的性能指標(biāo)

1.系統(tǒng)電性能參數(shù)

(1)誤碼性能：

誤碼基本含義：發(fā)“1”一接收“0”

發(fā)“0”一接收“1”

原因：噪聲、抖動、色散引起碼間干擾

平均誤碼率

參數(shù)劣化分

嚴(yán)重誤碼率

、誤碼秒

對于實用光系統(tǒng)應(yīng)同時滿足四項參數(shù)

①平均誤碼率BERav

A：含義：某單位時間內(nèi)出現(xiàn)誤碼的碼元數(shù)與傳輸元數(shù)

碼的碼元數(shù)/傳輸碼元總數(shù)

例如：一速率8.448Mbit/s光系統(tǒng)，若BERav等于求5min

內(nèi)允許誤碼的碼元數(shù)。

解：5min傳總碼元數(shù)

8.448*10*60*50=2.5344*10碼元

允許誤碼的碼元

2.5344*10*10=2.5碼元

說明：BER與傳輸碼速，測試時間長短有關(guān)還與具體測

試時間、中繼段數(shù)有關(guān)。

B：影響：反映為話音中噪聲。

覺察不到

剛剛覺察到

低聲講話，感到干擾

各種電平都感到干擾

強(qiáng)烈干擾

平均誤碼率合格并不表示短時間內(nèi)誤碼率一定合格。

②64接口處誤碼性能參數(shù)

A：劣化分（DM）

DM定義：BERav鐘稱為劣化分。?低于時，即可以覺

察的到。

門限：

指標(biāo)：劣化分?jǐn)?shù)/可用分?jǐn)?shù)目W10%

總觀測時間TL：一個月

取樣觀測時間To—

可用分?jǐn)?shù)目：TL中扣除不可用時間和嚴(yán)重誤碼秒后所得

到時間。

B：嚴(yán)重誤碼秒SES

定義：誤碼率低于秒稱為SES

門限

指標(biāo)：累積嚴(yán)重誤碼秒數(shù)目/可用時間秒數(shù)目W0.%

I

扣除不可用時間后累積的嚴(yán)重誤碼秒數(shù)目

總觀測時間：T1個月

抽樣觀測時間：TolS

C：誤碼秒(ES)

定義：誤碼發(fā)生的秒稱ES

指標(biāo)：累積誤碼秒數(shù)目/TL中可用秒數(shù)目8%

總觀測時間TL：一個月

抽樣觀測時間TO：IS均是針對27500KMHRX而言

高速率接口與64KBIT/S接口轉(zhuǎn)換關(guān)系

高速率DM為X%轉(zhuǎn)換到64KBIT/S接口DM仍為X%

高速率SES為Y%轉(zhuǎn)換至I」64KBIT/S接口SESY%+E%工

作中Z=0

高速率ES轉(zhuǎn)換，求64KBIT/S接口誤碼秒

N：所測比特率第I秒誤碼數(shù)

N：高比特率除以64KKBIT/S的商

J：整個測量期以秒為單位的總時間(不含不可用時間)

(N/N)為第I秒的(N/N)值

另外工程驗收中用BERW,所以BERW與DM、SES、

ES轉(zhuǎn)換

測試時間24Ho

通常做法：420KM高比特率數(shù)字段BERAV<10

大于420KM

對市話光系統(tǒng)〈50KM時，高比特率BERAV

（10

④指入分配：?.?2500KM占全程27500KM40%

，按長度均分每公里指標(biāo)數(shù)字段誤碼

性能指標(biāo)（64KB/S接口）

誤碼性能每公里280KM420KM

DM

ES

SES

在數(shù)字段長不足420KM,280KM時，仍按420,

280KM

轉(zhuǎn)換方法

1BERAV與DM

DM=

M：為平均誤碼率門限（和傳輸速率確定的誤碼比特

B為64KB/S；D平均誤碼率

對于TO=1MIN64KB/S傳輸系統(tǒng)

每分鐘可傳384BIT,對應(yīng)平均誤碼率限門為容許誤碼

個數(shù)為384個比特，所以上式是誤碼數(shù)超過3BIT的概

率（DM）計算公式。

2BERAV與SES

對與T。=ls,門限IO。這樣64kb/s傳輸系統(tǒng)要求誤碼個

數(shù)必須等于或者少于64kbit,大于64kbit的概念用下式

SES=

3BERAV與ES對于To=1S

ES=1-EFS

無誤碼秒有分?jǐn)?shù)EFS=e-bPX100%

4指標(biāo)分配

5高速率SDH系統(tǒng)的誤碼能性

據(jù)1TV-TG826建議以“誤碼塊”為基礎(chǔ)

A誤碼塊（EB）：在一組碼（一塊）中有一個或多個錯

誤比特

B誤碼秒（ES）：在一秒內(nèi)有一個或多個誤碼塊

C嚴(yán)重誤碼秒（SES）：在一秒內(nèi)有30%以上誤碼塊

D背景誤碼塊（BBE）：發(fā)生在SES以外的誤碼塊

E誤碼塊秒比（ESR）：在規(guī)定測量時間之隔內(nèi)出現(xiàn)的

ES數(shù)與總的可用時間之比

F嚴(yán)重誤塊秒比(SESR)：在規(guī)定測量時間之隔內(nèi)出現(xiàn)

懂得SES數(shù)與總的可用時間之比

G北京誤塊比(BBER)：BBE數(shù)扣除不可用時間和SES

期間有料數(shù)后的總塊數(shù)之比

雙抖動性能

一概念

1.抖動含義：數(shù)字信號有效瞬間相對于標(biāo)準(zhǔn)時間位置短

時間偏離。

變化頻率高與10HZ的相位變化

2、影響：誤碼失真。

3、原因：定時提取電路諧振回路失諧噪聲碼間干擾限幅

的門限變化

4、單位：U1以一個碼元的時隙為一個UI,嗎速率倒數(shù)

2048kbit/s448

8448118

3436829.1

1392647.18

二指標(biāo)

1、網(wǎng)絡(luò)接口的最大允許抖動

數(shù)字網(wǎng)內(nèi)任何接口，在任何情況下，不管其前面有多少

設(shè)備傳輸信道，接口的抖動不能超過

相位抖動原因

A：諧振回路失諧

因為接受端定時提取采用并聯(lián)諧振電路

fo=fb數(shù)碼率

當(dāng)f。fb時

Af=fb-f.由于Af引起相位抖動Tg①=中=2A

f/fb

所以破壞了相位判決條件——誤碼

所以：減少各種因素對L。C參數(shù)的影響

B：限幅門限失調(diào)與信號電平變化

C：噪聲串音影響：熱噪聲檢測器雪崩噪聲。LD的噪聲。

摸分配噪聲

接受的信號中混入串雜音對主時鐘接受電路干擾成分。

因為干擾V(fb)是復(fù)數(shù)，疊加干擾后的fb主時鐘相位

當(dāng)然受到改變。干擾是隨機(jī)的，相移也是隨機(jī)的。

因為均放帶寬為0?fb,而噪聲，串音中O-fb成分也將

通過均放，設(shè)串音、雜音，電壓頻譜為1(f),其中任一頻

率為f的成分，能和fb-f成分經(jīng)過廢線性變換為fb新成

分

f+(fb-f)=fb

所以干擾源減少窄帶濾波器寬度(帶寬)

D、信號碼型隨機(jī)組合影響

因為信碼中“1、0”碼組合是隨機(jī)的，不同組合收

到頻譜密度也是不同的，截取fb成分也是隨機(jī)的，特別

是相位隨機(jī)變化，所以采取干擾碼技術(shù)，“0、1”碼均勻分布。

2、輸入抖動和漂移容限——最低抖動限值。

漂移：變化頻率小于10HZ相位變化

含義：任一數(shù)字?jǐn)?、接口?yīng)用具有抵抗這個限值以上

抖動而不產(chǎn)生誤碼能力。不僅使數(shù)字段標(biāo)準(zhǔn)，也是數(shù)字

網(wǎng)內(nèi)任何速率的接口標(biāo)準(zhǔn)。在圖1—68的上方使合格的。

無輸入抖動時，簡稱抖動

1、輸入抖動容限

數(shù)字段無輸入抖動時的輸出抖動的最大值（上

限值）

ITU-T提出最大值即輸出抖動上限值

2、抖動傳遞特性

定義：輸出抖動與輸入抖動之比的對數(shù)

最大增益不超過ldb

3、轉(zhuǎn)移特性：數(shù)字信號有效書簡相對理想時間位置的

長時間漂移

長時間：變化頻率低于10HZ相位慢的變化

原因：溫度變化——傳輸特性變化——信號延時

'基準(zhǔn)時鐘最大長期絕對漂移3us

指標(biāo)<轉(zhuǎn)接局從時鐘最大長期絕對漂移lus

網(wǎng)絡(luò)節(jié)點接口最大長期絕對漂移1US

輸入信號內(nèi)部定時信號之間最大相位差偏移不得超

過18us

抖動分類：

非系統(tǒng)抖動：脈沖噪聲引起的抖動，對中繼站而言是

獨立的，互不相關(guān)的

系統(tǒng)性抖動：由碼型變化引起的抖動對中繼站有一定

的相關(guān)性

一般認(rèn)為系統(tǒng)抖動累積是主要

因為系統(tǒng)性抖動與中繼站關(guān)系是N1/2成比列增大的

非系統(tǒng)性抖動與中繼站關(guān)系是N1/4成比列增大的

漂移定義：

p環(huán)境溫度變化——光纖傳輸特性變化——信號延時

漂移原因1指針調(diào)整與網(wǎng)同步結(jié)合引起

〔時鐘噪聲和相位瞬變引起漂移

漂移影響：比較偏離時間與理想位置一一判決電路不

能正確識別

用緩存器重新對數(shù)據(jù)進(jìn)行同步

減少設(shè)備、線路的環(huán)境溫度變化，采用直埋式

光系統(tǒng)的光性能參數(shù)

（一）中繼段衰減和色散

1）衰減：單模光纖在140M以下不要考慮色散，只考慮

衰減

2）色散：140M及以上速率必須考慮衰減和色散

3）標(biāo)準(zhǔn)：1—12表最大值，而且是一個中繼段的要求

（二）平均發(fā)送光功率PT

1、定義：光端機(jī)電接口輸入223—1或*—1偽隨機(jī)碼

時，光端機(jī)輸出S點測量的平均光功率

1、標(biāo)準(zhǔn)：

比特率光源850多模1310單模

2048LED>=-18>=-25>=-30

8048LD>=-12>=-9>=-9

LED>=-18>=-25>=-30

32368LD>=-12>=-9>=-9

LED>=-20>=-25>=-30

139264LD>=-20>=-9>=-9

LED>=-20>=-9>=-30

希望EXT越笑越好

EXT小一信噪比大—Ith大

但是EXT小，就是Lh小->光源譜寬大->色

散大

也希望平均發(fā)送光功率大一I山大一EXT小

所以要統(tǒng)籌考慮

所以Po對接收機(jī)時噪聲，從靈敏度考慮，希望EXT

小，對LD講，EXT小就是注入Ib小，導(dǎo)致光源輸出

光功率降低，譜線寬度大一?色散

所以要全面考慮

四、最小近模抑制比SMSR

1.問題DWDM：密集波分復(fù)用、信道間隔小于或等

于1.6nm

CWDM：粗波分復(fù)用、信道間隔小于或等于20nm

相干光源：均要求LD為動態(tài)單縱橫模激器

1.定義：

衡量單位縱橫性能(SLM)

ITU-T為30dB（下限）

市話單模LD>=-6dBm

LED>=-28dBm

長途單模：LD>=—6dBm或一3dBm

注意：單模光纖用NRZ碼

多模光纖用NZ碼

一般采用LD為-9,~6,—3dBm

LED為-30dBm

有關(guān)因素：中繼段長，光源波長，傳輸容量，光纖類型

（三）消光比

1、;

定義：EXT=10ITV-T標(biāo)準(zhǔn)

PON為全“1”碼光功率平均

POFF為全“0”碼光功率平均

我國定義：EXT=PO/2P*100%

PO：全“0”碼平均發(fā)光功率

P:偽隨機(jī)碼平均發(fā)送光功率

2P：全“1”碼平均發(fā)送光功率

2、標(biāo)準(zhǔn)EXT呈5%

（四）靈敏度Pmin

1、定義：在一定BER前提下，光端機(jī)接口點R所能接

收最小平均光功率

2、標(biāo)準(zhǔn)：表1-13

3、工作中，靈敏度用dBm表示Pr=

"10：Imw

Y

.Pmin：給定BER下，最低接收光功率

（五）動態(tài)范圍

1、定義：在一定的BER（）時，R點處測的最大接收光

功率與最小接收光功率之比對數(shù)

2指標(biāo)：1310nm系統(tǒng)D工18dB

「PIN-FET為20?25dB；APD為30?40dB

L接收放大電路

1、6中繼距離計算

1、問題：傳輸衰減限制中繼距離

傳輸帶寬限制中繼距離；另外：光功率、誤

碼率

2、國際解決：由系統(tǒng)性能、光端機(jī)性能定中繼距離

中繼間距定系統(tǒng)性能、光端機(jī)性能

方法：參數(shù)選擇法：

L=

P:平均光功率af:光纖衰減

Pr:靈敏度as:接續(xù)衰減

ac:活動連接器損耗Me、Me:設(shè)備、光纜

富余度

1.7光線路碼

電纜線路碼：HDB3碼：一、二、三次群+1、0、-1

CMI碼：四次群0-01；1-*00與11交臂

光器件：件光“1”

b光“0”

選擇碼型要求：

①避免信碼中出現(xiàn)長“0”或長“1”

②能進(jìn)行不中斷業(yè)務(wù)誤碼監(jiān)視

③盡量減少信碼中直流分量起伏

④編碼、解碼電路簡單、功耗小

⑤誤碼擴(kuò)展小

⑥碼速提升率要小

1、mBnB碼

(1)概念：m個二進(jìn)制碼轉(zhuǎn)換為n個二進(jìn)制線路碼

n>m,碼率提升n/m

(2)3B4B碼：輸入信號碼流3B(bit),然后編4B

(bit)

A.3B碼

B.4B碼2=16狀態(tài)，16個狀態(tài)選出若干代表3B

的8種狀態(tài)

C.編碼表表1-15

字?jǐn)?shù)和：WDS碼組中-1表示0碼；+1表示1

碼

每個字的代數(shù)和稱為字?jǐn)?shù)和

如：0010寫成(-1)+(-1)+(+1)+(-1)=-2=WDS

D.WDS值分類

用4B碼代替3B碼時最好選WDS=O碼字；禁

選WDS=±4

E.3B4B編碼方案

換成1、換成2、為使“1”、“0”碼均勻分布

WDS=±2,和WDS=-2交替出現(xiàn)才能達(dá)到均勻分布。

字?jǐn)?shù)和又稱為碼字不均，又常以表示不均

如：字00111則d=+l；字11000則d=T

???0、1交替數(shù)量均等，定時提取豐富，碼速提高=33.3%

適于中等速率

（3）5B6B特點：編碼復(fù)雜性、比特冗余度方面適中，

誤碼監(jiān)測方便。

A：編碼5B輸入碼字共有，碼速提升6/5倍選出若干碼

字代表32種碼

B.平衡分析

第一類:均等碼字，含有3個“0”，3個“1”共20個（計

=0）平衡

第二類:含有4個“1”，2個“0”不完全平衡碼

第三類：含有4個“0”，2個“1”12個

C.碼組選用：

先用20個平衡

含有四個T兩個含”用12個正模式

含有四個“0”兩個“1”用12個負(fù)模式

兩個模式交替使用，保持0、1均等，直流分量穩(wěn)定，基

線不起伏。

總計20+2*12=44碼組64-44=20禁字接收端收到誤碼

特點:［碼速提高20%

如：140mB/S^160mB/S

《編碼簡單

對靈敏度影響不大

［最大連“0”連“1”不超過6個

3.插入比特碼

概念：信碼中每M比特分為一組，把末尾一位插入1比

特碼

(1)mBIP碼

每比特后插入1個奇、偶校正碼，稱為P碼

作用：每個碼組內(nèi)1碼個數(shù)為偶數(shù)

(2)mb1c

概念：m比特分為1組，末位加一個反碼一C碼

作用：有效控制長連“0”連“1"，誤碼監(jiān)碼

須有同步檢測誤碼方法，誤碼檢測。反對第m位碼

實行誤碼檢測。

(3)mblH碼

概念：信碼每m比特為1組，末位插入混合碼、H

碼

作用：有多種功能。可完成區(qū)間通信、公務(wù)、數(shù)據(jù)、

監(jiān)測等

1不中斷業(yè)務(wù)的誤碼檢測

(1)雙穩(wěn)態(tài)檢測法：碼組內(nèi)個數(shù)偶數(shù)線路

碼。如：mBnB,mBlp只能檢測出奇數(shù)字誤碼，雙

穩(wěn)態(tài)不改變無誤碼，雙穩(wěn)態(tài)改變有誤碼。

(2)運(yùn)行數(shù)字和法：RDS

不論均等碼或非均等碼，只要“0”“1”個數(shù)平

均值等于0,可用RDS方法，字?jǐn)?shù)和在一定范圍

內(nèi)。

(3)禁字檢測法：禁字出現(xiàn)一誤碼

(4)同步誤碼檢測法：

對于mBlp,mBlc,MB1H碼

方法：對m和m+1模二加校對，位碼成對的校

對

(5)碼結(jié)構(gòu)違反檢測法，正負(fù)不均等碼字，交替規(guī)

則。

mBIH碼在我國運(yùn)用。

1、基本結(jié)構(gòu)與特點

B、為傳輸信息比特，為連續(xù)信息比特數(shù)。

H、混合信號碼，各種輔助信號組成。

結(jié)構(gòu)：

特點彳減少相同碼連續(xù)個數(shù)，定時信息豐富。

誤碼檢測利用C碼特點。

＜監(jiān)控、公務(wù)、區(qū)間通信數(shù)據(jù)通信在S位插入

實現(xiàn)各種信息在同一根光纖中傳送與擾碼共

同作用效果更佳。

2、mBIH幀結(jié)構(gòu)

1)、4B1H幀結(jié)構(gòu)

(1)4B1H碼幀結(jié)構(gòu)在34系統(tǒng)中應(yīng)用

4B1H碼

H碼j區(qū)18路

區(qū)28路

C碼8路

＜幀同步4路

數(shù)據(jù)通信2路

監(jiān)控1路

［公務(wù)1路

(2)8B1H碼

區(qū)18路

區(qū)28路

S碼1區(qū)38路

數(shù)據(jù)通信2路

監(jiān)控1路

公務(wù)1路

(3)1B1H碼

特點

標(biāo)準(zhǔn)型C1比特信息｛插入碼C反碼

《1比特插入碼(H碼

、公務(wù)監(jiān)

控區(qū)間

＜倒換

34Mb/s系統(tǒng)

<Hi=32

、幀長=32X5=160bit

'碼率提高34368X5/4=42960Kb/s

Y

幀頻42960/160=268.5KHZ

2)8B1H碼幀結(jié)構(gòu)對140Mb/s信號速率提高9/8X

140=1556672Kb/s

幀長：32X9X2=576bit

幀頻：156672/576=272Kbit

區(qū)間通信速率272X8=2176Kb/s

3)IB1H碼幀結(jié)構(gòu)

特點：靈敏度代價高，碼速提升率大，電路簡單，

輔助比例大，功能齊全，誤碼檢測精度高，

可靠性好。

標(biāo)準(zhǔn)型線路碼幀結(jié)構(gòu)

H碼：公務(wù)電話，監(jiān)控信號，區(qū)間通道等輔助信號比

特排列次序如a

(標(biāo)準(zhǔn)型線路碼幀結(jié)構(gòu)

幀長：32X8=256bit

對140端機(jī)：Bl、B2、B3、B4為139264信號碼

Hl、H3是二個34368區(qū)間通信

H2混合碼：速率34368,長度32

Fl、F2、Fl、F2：1001幀定位碼組

區(qū)1、區(qū)2：二個8448區(qū)間通信碼

△：可使8路低于1000速率數(shù)據(jù)。

I公1、公2監(jiān)倒為4路1088數(shù)據(jù)通道

本地碼:

(1)每個碼速:8448kb/s

(2)線路碼：8448XX8=67584=68Mb/s

(3)Bl?B4各傳120路話路且為二次群(8448)幀結(jié)構(gòu)

(4)H1H3各傳120路，可是常用幀結(jié)構(gòu)8448Mb/s,也

可自行設(shè)計。

(5)C補(bǔ)碼是B4一誤碼檢測

(6)H2綜合碼：32個碼組成

F1F2F1F2=1OO1幀同步碼速率為1056kb/s

因為每個碼速8448/32=264kb/s,所以4X264=1056kb/s

(6)區(qū)1區(qū)2各8個，所以區(qū)1區(qū)2為兩個

8X264=2112kb/s區(qū)間通信信號,所以

可傳2048kb/s信號(30路)

(8)占8個:也可傳2112Kb/s理論上：傳2048kb/s(30

路)實際上：8路數(shù)據(jù)傳輸用

(9)跨公：跨公段公務(wù)信道

(10)公：本段公務(wù)

(11)監(jiān)：監(jiān)控、維護(hù)

(⑵倒:倒換信道通道

線路碼主要參數(shù)

1、碼速提升率R

R=(f2-fl)/flfl:二進(jìn)制碼速;f2:線路碼速

RI靈敏度代價越低

2、大同碼連續(xù)數(shù)N

N越小，定時信息提取高

3、誤碼增值系數(shù)G

4、冗余度

傳送其他信息的能力一冗余度如定時信息，監(jiān)控信號,

倒換指令。冗余度安排其他信號的傳輸有利。傳輸效

率t-冗余度I

5、不中斷業(yè)務(wù)的誤碼監(jiān)測

6、與主信號同時在一根光纖中傳監(jiān)、公務(wù)、告警、區(qū)間

通信的能力。

1.8光纖傳輸設(shè)備

分類：光端機(jī):

光中繼器：

作用：光端機(jī)：發(fā)送端：電信號光信號光纖

接收端：光信號電信號個信號

中繼器：光發(fā)送、光接收功能

同時完成E/O,O/E轉(zhuǎn)換

1.8.1光端機(jī)基本組成、功能

1、框圖

2、各部分組成作用

’輸入接口——電接口由PCM送入HDB3,CMI碼

＜碼型變換——雙極性碼變?yōu)楣饩€路碼

光發(fā)送——光線路碼去調(diào)制LD、LED,光信號光

纖傳輸

光驅(qū)動，APC、ATC

光接收機(jī)電路:與光接收發(fā)送相反，完成O/E變換,

由放大，均衡，檢測器等。

‘定時性：定時提取和判決再生組成提取定時信號。

＜光接收

、線路碼型反變換，輸出接口

定時信號從均衡后信號流中抽取。

再生：經(jīng)定時判決形成線路碼流。

碼型反變換：再生信號——變成普通二進(jìn)制信號

輸出接口：二進(jìn)制信號變成G703接口信號一PCM

區(qū)間通信；各局站之間通信

公務(wù)電話：業(yè)務(wù)電話、勤務(wù)電話、聯(lián)絡(luò)電話、用戶維

護(hù)

倒換：王備用系統(tǒng)切換、APS

輸入分配：PCM信號——分到主備用接口中

監(jiān)控：數(shù)據(jù)采集，加工、處理與主控機(jī)數(shù)據(jù)通信

告警：根據(jù)監(jiān)控數(shù)據(jù)處理結(jié)果，發(fā)出相應(yīng)聲、光信號

電源變換：機(jī)房電源變成機(jī)內(nèi)電源

光端機(jī)：GD/MF34HL

光發(fā)送電路

組成：輸入電路：輸入接口、線路碼型變換——輸入盤

光發(fā)送電路：光源驅(qū)動器、APC、ATC等電路一

一光發(fā)送

輸入接口規(guī)定：2M、8M、34M、140M

HDB3HDB3HDB3CMI

0~60~60~20~12dB

1、驅(qū)動電路

要求：驅(qū)動電流大、穩(wěn)

響應(yīng)速度快

光源輸出穩(wěn)定

(1)框圖：對LD而言。DT工作在有關(guān)狀態(tài)，對電源要

求較高。

(2)電路：1-80單管集電極驅(qū)動電路，提供偏流IB

(3)電路：1-81射極耦合電路驅(qū)動電路，但不是深飽和,

深截止?fàn)顟B(tài)，響應(yīng)速度快。DTI、DT2開關(guān)管狀態(tài),

R射極電阻——形成電流開關(guān)；Re保證ID穩(wěn)定。

(4)1-82LED驅(qū)動電路，高速LED驅(qū)動電路與LD不同

是沒有偏置電路(IB)因LED非閥值器件，不需偏流，驅(qū)動

電路使用FET

R1C1：脈沖整形Cl：充放電改善上升、下降沿。

，R2：改善下降時間

、電路用于幾百Mb/s,Gb/s級

(5)如圖LED驅(qū)動電路

(6)射極耦合電流開關(guān)驅(qū)動LED

APC電路

1、電路：1-83

2、組成：比較放大

PIN監(jiān)控LD背向光一信號一A1

A3、DT3：輸出為LD提供調(diào)整偏流IB

A2輸出為A3同相端參數(shù)信號

3思路：光功率If通過反饋一IBtf光功率t

光功率t-通過反饋一IB3-光功率I

保證LD輸出恒定不變

正常：調(diào)Wf使A2輸出=(A輸出)，使IB=Ith

如：某因素LD光功率IfPIN輸出電流IfVfIfIB

tf光功率t

反之亦然：如輸入信號變化

ATC

1、電路：1-84LD與T有關(guān)

2、組成:「TEC制冷器：通過電流時，一端吸熱，另一端

放熱

<ATC電路控制TECA電流

RKR2、R3、Rt電橋：把T變化——電能變化

3、原理：1

4、光器保護(hù)電路

(1)電路：1-85圖

(2)組成：DT1—LD偏置恒流源；DT2一限制IB過沖

(大小)

⑶原理：

光接收電路

1、框圖：1-77

2、組成：光接收電路

輸出電路

作用：光信號一電信號一放大一均衡判決恢復(fù)為發(fā)端

信號

3、部分作用

輸出電路：在定時再生之后的信號處理部分

包括：線路碼型反變換：光線路碼一普通二進(jìn)制信號

輸出接口電路：變成規(guī)定的G703信號一復(fù)接設(shè)備

光接收電路檢測器：

前放：微弱電信號放大到毫伏級

主放：提高增益，適合判決電路

均衡：對主放輸出信號整形一

AGC：隨深入功率增益調(diào)整動態(tài)范圍。

時鐘提?。簭男盘柎a流中提取與碼速相同的線譜，并

變成

基線恢復(fù)：信號中有直流分量變化，引起基線漂移，

固定基線電平。

定時判決：均衡后波形恢復(fù)為發(fā)端數(shù)字信號

一：前放

要求：低噪聲、寬頻帶、高增益、高信噪比

種類：低阻抗、高阻抗、多阻抗前置放大器

1、ET放大器

特點：因為PIN、APD高阻抗

所以噪聲小、阻抗高

因為RC大，脈沖沿很長，動態(tài)范圍小，碼間干

擾小，用于低速率系統(tǒng)。

2、極型晶體管放大器

圖4-11

特點：輸入阻抗低簡單，動態(tài)范圍大，脈沖前沿好，

噪聲大。

2、阻抗型放大器

電路：4-13

特點：電壓并聯(lián)負(fù)反饋，頻帶寬、動態(tài)范圍大、低噪

3、IN-FET光接收組件

前端為多阻抗放大器，電壓并聯(lián)負(fù)反饋

光檢測器用PIN

特點：噪聲小，頻帶寬，動態(tài)范圍大

也有APD-FET組件，用于高速率接收系統(tǒng)。

主放大器

1、作用：提高增益，且增益可調(diào)，前置出，主放出1-3

2、組成：可變增益放大器和一個固定增益放大器

GC電路種類雙柵極場效應(yīng)管

’采用分流電路

J采用恒流源差分放大電路

采用可變衰減器

1、主放大接收機(jī)動態(tài)范圍方法主放增益自動控制（接

收P較大）

APD增益自動控制（接收P小時）

1）

用雙柵極場效應(yīng)管

A:電路：圖4-15

前放輸出一射極跟隨器一G2

AGC一電壓一G1

B:控制原理：正控入射光功率弱fAGC電壓ff

FET增益t

入射光功率強(qiáng)fAGC電壓If

FET增益I

2)采用分流電路4-16

A：電路信號入一BGl(b)

信號出一BG3(c)

AGC—BG2(b)

BG2、BG3差分放大；BGl共射；BG3共

基

B：原理：AGC控制信號一BG2、3電流分配比一改

變增益

2)變差分放大器工作電流的AGC

三：均衡濾波

1、作用;對某些頻率補(bǔ)償、抑制、濾波一減少干擾

一利于再生判決

2、升弦余波波形一實際系統(tǒng)希望

1、表示式

2、特點：

3、傳輸準(zhǔn)則（數(shù)字信號，第一準(zhǔn)則）

發(fā)送端按fb=l/Tb=2fc（fc均衡濾波器截頻）的速率

發(fā)送基帶數(shù)字信號，均衡器輸出的升余弦波峰處就

不會有前后不馬干擾，在這個位置判決可以正確恢復(fù)：

信號。

1、框圖

2、可變均衡電路

定時判決

1、功能：從碼流中提取與碼速相同的線譜（時鐘），并

變成方波。用于定時判決的時鐘。

2、方法：濾波法：接收碼流一非線性處理一窄帶濾波

鎖相法：一個本地振蕩產(chǎn)生時鐘信號，并利用接

收對方信號對它的頻率，相位加以控制、調(diào)整。

3、碼型特點與變換

1）單極性歸零碼RZ

“1”電位在一個碼元時間維持一段時間就回到“0”

電位。

1、RZ碼

1）時鐘提取

2）鎖相法

3）濾波法

判決再生

1、功能；均衡后波形恢復(fù)成數(shù)字信號

2、框圖：

1）波形

2）判決電路

VF判決門限

判決時刻：時鐘上升沿對準(zhǔn)信號中間

判決門限：VF:均衡波峰值一半

判決信號取樣值〉VF判決為“1”

判決信號取樣值＜VF判決為“0”

D觸發(fā)器：在CP前沿控制下，Q=D

比較器升弦波＞VFD=1

升弦波＜VFD=0

完成信號再生

光接收機(jī)主要參數(shù)

1、

噪聲「檢測器噪聲：浮子噪聲

Y暗電流噪聲

LAPD中附加噪聲

放大時噪聲：熱噪聲

［電源雜音

2、光接收機(jī)靈敏度：在一定誤碼率條件下，接收的Pmax

理想的Sr：在直接調(diào)制中是無法達(dá)到的

3、

接收機(jī)的動態(tài)范圍：在一定的誤碼率下，所能接收

Pmax與Pmin之差

線路施工與維護(hù)

線路防護(hù)

-：維護(hù)基本原則

1、認(rèn)真做好技術(shù)資料整理路由、通道衰減

接頭位置及衰減

衰減（總）

兩個方向散射曲線繪成圖表，一目了然

2、嚴(yán)格制定維護(hù)規(guī)則

3、人員組織與培訓(xùn)

4、做好線路巡視記錄

5、進(jìn)行定期測量（衰減）

6、及時檢修與緊急修復(fù)

二：常規(guī)維護(hù)

1、維修項目及周期（有關(guān)規(guī)定）

2、光纜的“三防”（防蝕、防雷、防強(qiáng)電）

3、外護(hù)套的修復(fù)

4、接頭修理

三：