中文：光纖通信系統(tǒng)；英文：optical fiber commu-nication system

40Gb/s光纖通信系統(tǒng)已經(jīng)實現(xiàn)了商用化，與此同時，光通信的發(fā)展還帶來很多問題滴劲。目前最快的光電探測器和電采樣示波器所能達到的測量帶寬只有80GHz左右攻晒。針對上面提到的問題，可以用光采樣技術(shù)來解決哑芹。光采樣就是把采樣過程從電域轉(zhuǎn)移到光域炎辨，這樣就有希望突破電子速率瓶頸、擴展傳統(tǒng)采樣技術(shù)的帶寬聪姿。在光采樣系統(tǒng)中碴萧，利用低速率的采樣光對高速光學信號在光域內(nèi)進行采樣，隨后得到的光采樣信號被轉(zhuǎn)換為電信號進行峰值探測末购，可避免使用高帶寬電子器件破喻。光采樣應(yīng)用中的關(guān)鍵技術(shù)主要有采樣脈沖源和采樣門：1.采樣脈沖源采樣脈沖源最重要的兩個參數(shù)是時間抖動和脈寬。脈沖源的時間抖動決定著整個采樣系統(tǒng)的時間抖動盟榴，脈沖寬度決定著采樣系 ...

的戰(zhàn)術(shù)曹质、戰(zhàn)略光纖通信系統(tǒng)，以及光纖制導(dǎo)中的雙向信息傳輸擎场。3.2光纖傳感技術(shù)——應(yīng)用于各種用途的功能型與非功能型光纖傳感器羽德。3.3進行二維圖像的傳輸、增強與變換：二維圖像的傳輸：如光纖傳像束（柔性器件）迅办、光纖面板（剛性器件）宅静；二維圖像增強：如微通道板像增強器；二維圖像變換：如扭像器站欺、圖像分割器等姨夹。3.4穿光照明與能量信號傳輸：穿光照明、裝飾與光纖工藝制品矾策；能量傳輸以及信號傳輸與控制磷账。4．結(jié)語正是由于光纖以及光纖技術(shù)所具有的優(yōu)越性能以及廣泛而重要的應(yīng)用領(lǐng)域前景，因而以光纖通信為代表的光纖技術(shù)及產(chǎn)業(yè)已成為當今世界范圍內(nèi)信息技術(shù)領(lǐng)域最重要的支柱產(chǎn)業(yè)之一贾虽。在世界范圍內(nèi)信息技術(shù)不斷發(fā)展的大背景之下逃糟，以光通 ...

同時也制約了光纖通信系統(tǒng)的發(fā)展。圖1.光纖通信系統(tǒng)光纖損耗是指光信號強度隨距離的增加而減弱榄鉴，造成光纖損耗的原因有很多履磨，如：SiO2材料的吸收、色散庆尘、彎曲、內(nèi)部缺陷以及外部損傷等巷送。并且各種損耗是可以相互疊加的驶忌，會對光纖系統(tǒng)的日常使用造成不必要的麻煩。對于不同光纖系統(tǒng)而言，占主導(dǎo)的損耗因素也是不同的付魔，要根據(jù)用戶的具體使用場景而定聊品。例如：在短距傳輸系統(tǒng)中，由于整個傳輸系統(tǒng)的光纖長度有限几苍，所以兩個端面耦合損耗會占總損耗的70%-80%左右翻屈；對于光纖通信傳輸系統(tǒng)而言，光纖的長度可能會達到數(shù)千公里妻坝，光纖損耗會占總損耗的90%以上伸眶，此時耦合損耗只占了很小的比例。二刽宪、光纖損耗產(chǎn)生的原因針對長距離的光纖通信系統(tǒng) ...

器厘贼。這對高速光纖通信系統(tǒng)、相干光纖通信系統(tǒng)圣拄、頻分復(fù)用光纖通信系統(tǒng)以及精密光學測量等系統(tǒng)中的應(yīng)用都是十分重要的問題嘴秸。光隔離器是只允許光信號沿一個方向傳輸?shù)碾p端口光器件，即當光信號沿正向傳輸時庇谆，具有很低的損耗岳掐，光路連通；而當光信號沿反向傳輸時饭耳，損耗很大串述，光路被阻斷。光隔離器是一種光非互易傳輸耦合器哥攘，即當輸入與輸出端口互換時剖煌，器件的工作特性是不一樣的。一逝淹、光柵隔離的主要參數(shù)光隔離器主要的性能參數(shù)是正向插入損耗耕姊、反向（逆向）隔離度、回波損耗栅葡，其定義分別為：（1）正向插入損耗 其定義為：正向光路傳輸時其輸出光功率與輸入光功率之比茉兰，以分貝的形式表示應(yīng)為：L=10 lg(Po正/Pi正) （dB）；（2） ...

大器基本原理光纖通信系統(tǒng)中的光纖放大器之所以大部分采用摻鉺光纖放大器欣簇，是因為鉺元素能在1530-1625 nm范圍內(nèi)提供有用的增益规脸，且石英光纖在這一波長范圍內(nèi)具有最低的衰減。摻鉺光纖產(chǎn)生受激輻射熊咽。當用一高功率的泵浦光 λ 注入摻鉺光纖時莫鸭，將鉺離子從低能級的基態(tài)E1激發(fā)到高能級E3上。Er3+在高能級上的壽命很短横殴，很快即以無輻射躍遷的形式衰減到亞穩(wěn)態(tài)能級E2 上被因。由于Er3+ 在能級E2 上壽命較長，在其上的粒子數(shù)聚集越來越多，從而在能級E2和E1之間形成粒子數(shù)的反轉(zhuǎn)分布梨与。這樣堕花，當具有1550 nm波長的光信號λEr通過這段摻鉺光纖時，處于亞穩(wěn)態(tài)能級的粒子即以受激輻射的形式躍遷到基態(tài)粥鞋，并產(chǎn)生和入 ...

一缘挽，任何一個光纖通信系統(tǒng)都要解決光纖與光纖，光纖與光源發(fā)射裝置呻粹、光纖與接受裝置的連接問題壕曼。目前最常用到的兩種光纖連接方案，一是通過光纖連接器連接尚猿、二是熱熔接窝稿。但是兩種連接方案都要考慮到光纖損耗低問題，并且為了保證信號傳輸?shù)馁|(zhì)量凿掂，都需要想辦法降低損耗伴榔，提高傳輸效率。一庄萎、光纖連接損耗及影響因素兩段光纖相連接必然存在信號損耗的問題踪少，目前通信標準用傳輸系數(shù)T表述傳輸效率的高低。光纖入射光功率用P1表示糠涛，光纖出射光功率用P2表示援奢，傳輸系數(shù)則可以表示為T=P1/P2表示。相應(yīng)的連接器耦合損耗L=-10 lg T (dB)忍捡。假設(shè)是理想狀態(tài)下連接耦合集漾，無任何參數(shù)失配和連接誤差，則L=0 dB砸脊，即表示無連接損耗 ...

離具篇、大容量的光纖通信系統(tǒng)，其光源的譜線寬度應(yīng)該小于2nm,甚至到亞納米級凌埂。圖2.光纖通信示意圖（5）可靠性要高驱显，要求它工作壽命長，工作穩(wěn)定穩(wěn)定性好瞳抓，具有較高的功率穩(wěn)定性埃疫、波長穩(wěn)定性和光譜穩(wěn)定性；光纖通信要求其光源器件長期連續(xù)工作，因此光源器件的工作壽命越長越好。目前工作壽命近百萬小時（約100年）的半導(dǎo)體激光器已經(jīng)商用化瘟栖。（6）體積小、質(zhì)量輕叙淌、與光纖之間有較高的耦合效率秤掌。光源器件要安裝在光發(fā)送機或光中繼器內(nèi)愁铺，為使這些設(shè)備小型化鹰霍，光源器件必須體積小、質(zhì)量輕茵乱。由于光纖的幾何尺寸極忻鳌（單模光纖的芯徑不足10 um），所以要求光源器件要具有與光纖較高的耦合效率瓶竭。結(jié)語：能夠滿足以上要求的光源一般為半導(dǎo)體 ...

的重要動力督勺。光纖通信系統(tǒng)是由數(shù)量眾多的光纖組成，其主要制作材料為高純度二氧化硅斤贰，光纖本身屬于電氣絕緣體智哀，無需考慮接地回路問題。光纖通信技術(shù)自研發(fā)開始荧恍，便憑借其良好的性能而發(fā)展迅猛瓷叫。一、光纖技術(shù)發(fā)展的現(xiàn)狀雖然這幾年我國光纖光纜技術(shù)有很大發(fā)展雖然這幾年來送巡，有一些具有自主知識產(chǎn)權(quán)的技術(shù)已在發(fā)揮作用摹菠，但是應(yīng)該看到這種比例仍是很小的，國內(nèi)有近200家光纖光纜廠骗爆，但大多產(chǎn)品單一次氨，沒有自主的知識產(chǎn)權(quán)，技術(shù)含量較低摘投，競爭力不強煮寡。實際上我國的光纖光纜技術(shù)應(yīng)該說與國際水平差距很大，因此我們作為世界第二的光纜大國犀呼，應(yīng)該把開發(fā)具有自主知識產(chǎn)權(quán)的技術(shù)作為我們工作的重中之重幸撕，爭取創(chuàng)造更多的光纖光纜zuanli。圖1.光纖 ...

的空間分布圆凰。光纖通信系統(tǒng)故障排查和監(jiān)視是OTDR的主要應(yīng)用杈帐。一直以來，OTDR都是測量光通信線路及故障點的主要手段专钉。這種技術(shù)既然能夠測量光纖的變化挑童，那如果對光纖施加變化，再來測量光纖的變化跃须，就可以得到外部施加力部分的特征站叼，由此衍生出第二種應(yīng)用，大型結(jié)構(gòu)的安全健康監(jiān)測菇民。OTDR被用于大型結(jié)構(gòu)如大廈尽楔、橋梁投储、公路等的安全健康監(jiān)測。其原理主要是利用建筑的應(yīng)力-應(yīng)變導(dǎo)致光纖微彎從而使接收到的該處的瑞利散射功率發(fā)生改變阔馋。將光纖嵌入到混凝土中玛荞，建筑結(jié)構(gòu)如出現(xiàn)裂縫，將使光纖破壞或斷裂呕寝，再通過OTDR找到裂縫的具體位置勋眯。與通信線路檢測不同的是，建筑物內(nèi)的結(jié)構(gòu)安全監(jiān)測光纖總里程較短下梢，探測距離也較短客蹋，傳輸損耗可以較 ...

光波為第1代光纖通信系統(tǒng)。1981年又實現(xiàn)了兩電話局間1.3微米多模光纖的通信系統(tǒng)孽江，為第二代光纖通信系統(tǒng)讶坯。1984年實現(xiàn)了1.3微米單模光纖通信系統(tǒng)，即第三代光纖通信系統(tǒng)岗屏。80年代中后期又實現(xiàn)了1.55微米單模光纖系統(tǒng)辆琅，即第四代光纖通信系統(tǒng)。用光波分復(fù)用提高速率担汤，用光波放大增長傳輸距離的系統(tǒng)涎跨，為第五代光纖通信系統(tǒng)。圖1.通信技術(shù)迭代二崭歧、光纖技術(shù)的發(fā)展特點（1）頻帶極寬隅很，通信容量大。光纖比銅線或電纜有大得多的傳輸帶寬率碾，光纖通信系統(tǒng)的光源調(diào)制特性叔营、調(diào)制方式和光纖色散特性。對于單波長光纖通信系統(tǒng)所宰，由于終端設(shè)備的電子瓶頸效應(yīng)而不能發(fā)揮光纖帶寬大的優(yōu)勢绒尊。通常采用各種復(fù)雜技術(shù)來增加傳輸?shù)娜萘浚貏e是現(xiàn)在的 ...