现代通信技术光纤CH (1)

1、Wei , dongxing Institute of Communication Technology, School of Electronic and Information Engineering , Dalian University of Technology (DUT), P. R. China.大连理工大学 电子与信息工程学院 电子工程系 通信所第五章第五章 光通纤信系统及新技术光通纤信系统及新技术本章内容：本章内容： 51 系统结构与类型系统结构与类型 52 数字光纤通信系统数字光纤通信系统 53 光同步数字传输网光同步数字传输网 54 光纤通信系统的设计光纤通信系统的设计

2、55 模拟光纤通信系统模拟光纤通信系统 56 光纤接入网光纤接入网 57 光放大技术光放大技术 58 光波分复用技术光波分复用技术 59 相干光通信技术相干光通信技术 510 光孤子通信光孤子通信 511 全光通信网全光通信网 512 光时分复用技术光时分复用技术 Wei , dongxing Institute of Communication Technology, School of Electronic and Information Engineering , Dalian University of Technology (DUT), P. R. China.大连理工大学 电子与信

3、息工程学院 电子工程系 通信所5.1 系统结构与类型系统结构与类型 5.1.1 5.1.1 系统结构系统结构1. 1. 点对点传输点对点传输2.2.光纤分配网光纤分配网 Wei , dongxing Institute of Communication Technology, School of Electronic and Information Engineering , Dalian University of Technology (DUT), P. R. China.大连理工大学 电子与信息工程学院 电子工程系 通信所3. 3. 局域网（局域网（LANLAN） 利用光纤将相对位置较近

4、（利用光纤将相对位置较近（10km10km）的终端连接起来）的终端连接起来 Wei , dongxing Institute of Communication Technology, School of Electronic and Information Engineering , Dalian University of Technology (DUT), P. R. China.大连理工大学 电子与信息工程学院 电子工程系 通信所5.1.2 光纤通信系统的类型光纤通信系统的类型 1.按传输信号分类按传输信号分类 数字系统数字系统: 优点优点:抗干扰能力强、传输质量好，可以采用再生中继、传

5、输距离长，适用各种业抗干扰能力强、传输质量好，可以采用再生中继、传输距离长，适用各种业务的传输、灵活性大，容易实现高强度的保密通信，数字电路易于集成、减少设备体务的传输、灵活性大，容易实现高强度的保密通信，数字电路易于集成、减少设备体积和功耗、增强设备可靠性、便于与计算机结合。积和功耗、增强设备可靠性、便于与计算机结合。 缺点缺点:是占用频带较宽是占用频带较宽 应用：公用通信网中的长途干线和市内局间中继线路应用：公用通信网中的长途干线和市内局间中继线路 2.按光纤传输特性对系统限制分类按光纤传输特性对系统限制分类 损耗限制系统损耗限制系统：光纤的带宽足够宽，经过较长距离传输以后，光脉冲的畸变并

6、不严：光纤的带宽足够宽，经过较长距离传输以后，光脉冲的畸变并不严重。在这种情况下，传输距离重。在这种情况下，传输距离L主要受光纤损耗限制。主要受光纤损耗限制。 0.85 m波段上，由于光纤损耗较高（典型值为波段上，由于光纤损耗较高（典型值为2.5dB/km），根据码速率的不同，），根据码速率的不同，中继距离通常被限制在中继距离通常被限制在1030km。 长波长长波长1.3 m和和l.55 m波段上（光纤在波段上（光纤在1.3 m处损耗值为处损耗值为0.5dB/km，1.55 m处处为为0.25dB/km），中继距离可以达到），中继距离可以达到100200km。 模拟系统模拟系统:频带较窄，电路

7、简单、价格便宜频带较窄，电路简单、价格便宜应用：应用：CATV系统系统 色散限制系统色散限制系统 ：当光纤的损耗很小，而系统的码速率又足够高时，中继距离取决于光纤当光纤的损耗很小，而系统的码速率又足够高时，中继距离取决于光纤的总色散的总色散1.3 m波长波长的单模光纤通信系统，在的单模光纤通信系统，在B1Gbps以下为损耗限制系统，码速率在以下为损耗限制系统，码速率在1Gbps以上以上时可能成为色散限制系统。时可能成为色散限制系统。 1.55 m波长波长处光纤具有最小的损耗，处光纤具有最小的损耗，1.55 m波长的光纤通信系统主要受限于光纤的色散波长的光纤通信系统主要受限于光纤的色散 Wei

8、, dongxing Institute of Communication Technology, School of Electronic and Information Engineering , Dalian University of Technology (DUT), P. R. China.大连理工大学 电子与信息工程学院 电子工程系 通信所5.2 5.2 数字光纤通信系统数字光纤通信系统 数字系统各部分的作用数字系统各部分的作用 1. 1. 发射端机发射端机 2 2光中继器光中继器 3 3接收端机接收端机4 4备用系统与辅助系统备用系统与辅助系统 5.2.15.2.1、数字光纤通

9、信系统的组成、数字光纤通信系统的组成 Wei , dongxing Institute of Communication Technology, School of Electronic and Information Engineering , Dalian University of Technology (DUT), P. R. China.大连理工大学 电子与信息工程学院 电子工程系 通信所5.2.2 5.2.2 系统的性能系统的性能 1 1误码性能误码性能 产生原因：噪声、码间干扰等产生原因：噪声、码间干扰等BERBER1010-6-6，则语音十分清晰，感觉不到噪声和干扰；，则语音十

10、分清晰，感觉不到噪声和干扰；BERBER达到达到1010-5-5，则在低声讲话时就会感觉到干扰存在，听到个别的，则在低声讲话时就会感觉到干扰存在，听到个别的“喀喀喀喀”声；声；BERBER高达高达1010-3-3，则不仅感到严重的干扰，而且可懂度也会受到影响。，则不仅感到严重的干扰，而且可懂度也会受到影响。 2 2抖动性能抖动性能 定义是：数字信号在各有效瞬时对标准时间位置的偏差。定义是：数字信号在各有效瞬时对标准时间位置的偏差。产生原因：电路的质量、输入信号的状态和输入码流中的连产生原因：电路的质量、输入信号的状态和输入码流中的连“0”0”码数目码数目 后果：信号失真、误码率增大后果：信号失

11、真、误码率增大 Wei , dongxing Institute of Communication Technology, School of Electronic and Information Engineering , Dalian University of Technology (DUT), P. R. China.大连理工大学 电子与信息工程学院 电子工程系 通信所5.3 光同步数字传输网光同步数字传输网(SDHSynchronous Digital Hierarchy ) 5.3.1 SDH的产生原因的产生原因PDH（Plesiochronous Digital Hierarch

12、y ）的问题）的问题PDH两种制式：两种制式：北美各国和日本：以北美各国和日本：以1.544Mb/s为第一级（一次群，或称基群）的系列。为第一级（一次群，或称基群）的系列。西欧各国和中国：以西欧各国和中国：以2.048Mb/s为第一级（一次群或基群）的系列为第一级（一次群或基群）的系列PDH体系构成体系构成 PDH的缺点的缺点 （1）北美、西欧和亚洲所采用的三种数字系列互不兼容，没有世界统一的标准光接口，）北美、西欧和亚洲所采用的三种数字系列互不兼容，没有世界统一的标准光接口，使得国际电信网的建立及网络的营运、管理和维护变得十分复杂和困难。使得国际电信网的建立及网络的营运、管理和维护变得十分复

13、杂和困难。（2）各种复用系列都有其相应的帧结构，没有足够的开销比特，使网络设计缺乏灵活）各种复用系列都有其相应的帧结构，没有足够的开销比特，使网络设计缺乏灵活性，不能适应电信网络不断扩大、技术不断更新的要求。性，不能适应电信网络不断扩大、技术不断更新的要求。（3）由于是异步复接，低速率信号插入到高速率信号，或从高速率信号分出，都必须）由于是异步复接，低速率信号插入到高速率信号，或从高速率信号分出，都必须逐级进行，不能直接分插，因而复接逐级进行，不能直接分插，因而复接/分接设备结构复杂，上下话路价格昂贵。分接设备结构复杂，上下话路价格昂贵。Wei , dongxing Institute of

14、Communication Technology, School of Electronic and Information Engineering , Dalian University of Technology (DUT), P. R. China.大连理工大学 电子与信息工程学院 电子工程系 通信所5.3.2 SDH的特点的特点1.完全基于光通信的标准，采用世界上统一的标准传输速率等级，完全基于光通信的标准，采用世界上统一的标准传输速率等级，STM-1（155.520Mbps ）、）、STM-4（622.080Mbps）、）、STM-16 （2488.320Mbps ）2. SDH各网

15、络单元的光接口有严格的标准规范。各网络单元的光接口有严格的标准规范。开放型接口开放型接口 、不同厂家的产品可以互通、不同厂家的产品可以互通 3. 在在SDH帧结构中，丰富的开销比特用于网络的运行、维护和管理便于实帧结构中，丰富的开销比特用于网络的运行、维护和管理便于实现性能检测、故障检测和定位、故障报告等管理功能。现性能检测、故障检测和定位、故障报告等管理功能。4. 采用数字同步复用技术，其最小的复用单元为字节，不必进行码速调整，采用数字同步复用技术，其最小的复用单元为字节，不必进行码速调整，简化了复用分接的实现设备，由低速信号复接成高速信号，或从高速信号简化了复用分接的实现设备，由低速信号复

16、接成高速信号，或从高速信号分出低速信号，不必逐级进行。分出低速信号，不必逐级进行。5. 采用数字交叉连接设备采用数字交叉连接设备DXC可以对各种端口码速率进行可控的连接配置，可以对各种端口码速率进行可控的连接配置，对网络资源进行自动化的调度和管理，既提高了资源利用率，又增强了网对网络资源进行自动化的调度和管理，既提高了资源利用率，又增强了网络的抗毁性和可靠性。络的抗毁性和可靠性。 Wei , dongxing Institute of Communication Technology, School of Electronic and Information Engineering , Dal

17、ian University of Technology (DUT), P. R. China.大连理工大学 电子与信息工程学院 电子工程系 通信所5.3.3 SDH的帧结构的帧结构 段开销（段开销（SOH） 信息载荷（信息载荷（Payload） 管理单元指针（管理单元指针（AU-PTR） Wei , dongxing Institute of Communication Technology, School of Electronic and Information Engineering , Dalian University of Technology (DUT), P. R. Chin

18、a.大连理工大学 电子与信息工程学院 电子工程系 通信所5.3.4 SDH5.3.4 SDH网络网络（见教材）图中，图中，TM：终端复用器；：终端复用器；ADM：分插复用设备：分插复用设备DXC：数字交叉连接设备；：数字交叉连接设备；Wei , dongxing Institute of Communication Technology, School of Electronic and Information Engineering , Dalian University of Technology (DUT), P. R. China.大连理工大学 电子与信息工程学院 电子工程系 通信所5

19、.4 光纤通信系统的设计光纤通信系统的设计 工作波长的选择工作波长的选择 0.85 m、1.31 m和和1.55 m 2. 预选光源预选光源光纤光纤光检测器的组合光检测器的组合 LED多模光纤多模光纤PIN光电二极管；光电二极管； LED多模光纤多模光纤APD； LD多模光纤多模光纤PIN光电二极管；光电二极管； LD多模光纤多模光纤APD； LD单模光纤单模光纤APD。5.4.1总体考虑总体考虑 5.4.2 中继距离的计算中继距离的计算 1功率预算，亦即损耗限制系统中继距离的计算功率预算，亦即损耗限制系统中继距离的计算 2色散计算，亦即色散（带宽）限制系统中继距离的计算色散计算，亦即色散（带

20、宽）限制系统中继距离的计算3系统的带宽系统的带宽 根据光发射机功率、接收机灵敏度、系统码速和误码率要求，来确定系统根据光发射机功率、接收机灵敏度、系统码速和误码率要求，来确定系统可能达到的传输距离可能达到的传输距离 损耗限制系统损耗限制系统 色散限制系统色散限制系统 Wei , dongxing Institute of Communication Technology, School of Electronic and Information Engineering , Dalian University of Technology (DUT), P. R. China.大连理工大学 电子与

21、信息工程学院 电子工程系 通信所5.5 模拟光纤通信系统模拟光纤通信系统 5.5.2 副载波复用（副载波复用（SCM）光纤传输系统）光纤传输系统 1系统的组成系统的组成5.5.1 调制方式调制方式 1. 模拟基带直接光强调制模拟基带直接光强调制 模拟电视监控系统模拟电视监控系统2. 模拟间接光强调制模拟间接光强调制 FM、PFM、SWFM 3. 频分复用光强调制频分复用光强调制 副载波复用（副载波复用（SCM） Wei , dongxing Institute of Communication Technology, School of Electronic and Information E

22、ngineering , Dalian University of Technology (DUT), P. R. China.大连理工大学 电子与信息工程学院 电子工程系 通信所SCM CATV系统系统 特性参数特性参数 信号失真信号失真半导体激光器在电半导体激光器在电/ /光转换时的非线性效应光转换时的非线性效应 交调干扰交调干扰 载噪比载噪比Wei , dongxing Institute of Communication Technology, School of Electronic and Information Engineering , Dalian University of

23、 Technology (DUT), P. R. China.大连理工大学 电子与信息工程学院 电子工程系 通信所5.6 光纤接入网光纤接入网 电信网：传输网、交换网和接入网电信网：传输网、交换网和接入网 其中接入网的传送媒质已由单一的双绞线铜线发展为：铜线、光纤和无线等其中接入网的传送媒质已由单一的双绞线铜线发展为：铜线、光纤和无线等 其中光纤接入网：其中光纤接入网：PON、AON、HFC目前发展到目前发展到FTTB、FTTC、FTTH、FTTO等等去去5.6.55.6.1 接入网概述接入网概述 Wei , dongxing Institute of Communication Techno

24、logy, School of Electronic and Information Engineering , Dalian University of Technology (DUT), P. R. China.大连理工大学 电子与信息工程学院 电子工程系 通信所5.6.3 5.6.3 无源光网络无源光网络 PONPON图（图（a a）电视信号为模拟）电视信号为模拟图（图（b b）中的电视信号为数字信号）中的电视信号为数字信号Wei , dongxing Institute of Communication Technology, School of Electronic and Info

25、rmation Engineering , Dalian University of Technology (DUT), P. R. China.大连理工大学 电子与信息工程学院 电子工程系 通信所PONPON中的多址技术中的多址技术 FDMAFDMA、TDMATDMA、WDMAWDMAWei , dongxing Institute of Communication Technology, School of Electronic and Information Engineering , Dalian University of Technology (DUT), P. R. China.

26、大连理工大学 电子与信息工程学院 电子工程系 通信所5.6.4 5.6.4 有源光网络有源光网络 ODTODT可以是一个有源复用设备可以是一个有源复用设备 Wei , dongxing Institute of Communication Technology, School of Electronic and Information Engineering , Dalian University of Technology (DUT), P. R. China.大连理工大学 电子与信息工程学院 电子工程系 通信所5.6.55.6.5光纤同轴电缆混合网光纤同轴电缆混合网 HFC Hybrid

27、Fiber Coaxial HFC Hybrid Fiber Coaxial 基于基于CATVCATV的双向网络的双向网络Wei , dongxing Institute of Communication Technology, School of Electronic and Information Engineering , Dalian University of Technology (DUT), P. R. China.大连理工大学 电子与信息工程学院 电子工程系 通信所2. HFC2. HFC系统的频谱安排系统的频谱安排 540MHz为上行通道为上行通道 50550MHz 传输模拟

28、电视传输模拟电视 60CH550750MHz 传输数字电视传输数字电视 7501000MHz 用于各种双向通信业务，用于各种双向通信业务，其中其中695735MHz和和9701000MHz用于个人通信业务用于个人通信业务 Wei , dongxing Institute of Communication Technology, School of Electronic and Information Engineering , Dalian University of Technology (DUT), P. R. China.大连理工大学 电子与信息工程学院 电子工程系 通信所5.7 光放大

29、技术（光放大技术（Optical-amplifier ） 主要应用于中继器主要应用于中继器 传统的是光电中继器传统的是光电中继器, ,又称半导体光放大器又称半导体光放大器SOASOA：Semicondutor Optical Semicondutor Optical Amplifier Amplifier 缺点：设备复杂、体积大、功耗大等缺点，尤其是在多信道复用和双向复用缺点：设备复杂、体积大、功耗大等缺点，尤其是在多信道复用和双向复用光纤通信系统中，用这种中继方式将变得系统复杂和成本上升光纤通信系统中，用这种中继方式将变得系统复杂和成本上升 Wei , dongxing Institute

30、of Communication Technology, School of Electronic and Information Engineering , Dalian University of Technology (DUT), P. R. China.大连理工大学 电子与信息工程学院 电子工程系 通信所光放大器光放大器 半导体激光放大器半导体激光放大器非线性光纤放大器非线性光纤放大器掺杂光纤放大器掺杂光纤放大器 最为成熟、应用最广的光放大器是掺最为成熟、应用最广的光放大器是掺Er3+光纤放大器光纤放大器EDFA-Erbium-Doped Fiber Amplifier Wei , d

31、ongxing Institute of Communication Technology, School of Electronic and Information Engineering , Dalian University of Technology (DUT), P. R. China.大连理工大学 电子与信息工程学院 电子工程系 通信所5.7.1 EDFA工作原理工作原理 铒离子在泵浦光作用下产生粒子数反转铒离子在泵浦光作用下产生粒子数反转对入射光信号提供对入射光信号提供光增益光增益泵浦光源（光泵）泵浦光源（光泵）1480nm1480nm的半导体激光器的半导体激光器 波长为波长为1

32、.551.55 m m的信号光通过光耦合器与泵浦光同时耦合进入掺的信号光通过光耦合器与泵浦光同时耦合进入掺铒光纤，在泵浦光作用下，铒离子产生粒子数反转分布铒光纤，在泵浦光作用下，铒离子产生粒子数反转分布 Wei , dongxing Institute of Communication Technology, School of Electronic and Information Engineering , Dalian University of Technology (DUT), P. R. China.大连理工大学 电子与信息工程学院 电子工程系 通信所5.7.2 EDFA的优点和应用

33、的优点和应用 EDFAEDFA的主要优点有：的主要优点有：(1)(1)工作波长正好落在光纤通信工作波长正好落在光纤通信最佳波段最佳波段（150015001600nm1600nm）；其主体是一段光纤（）；其主体是一段光纤（EDFEDF），），与传输光纤的耦合损耗很小，可达与传输光纤的耦合损耗很小，可达0.1dB0.1dB。(2)(2)增益高增益高，约为，约为303040dB40dB；饱和输出光功率大，增益特性与光偏振状态无关。；饱和输出光功率大，增益特性与光偏振状态无关。(3)(3)噪声指数小噪声指数小，一般为，一般为4 47dB7dB；用于多信道传输时，隔离度大，无串扰，适用于波分；用于多信道

34、传输时，隔离度大，无串扰，适用于波分复用系统。复用系统。(4)(4)频带宽频带宽，在，在1550nm1550nm窗口，频带宽度为窗口，频带宽度为202040nm40nm，可进行多信道传输，有利于增加传，可进行多信道传输，有利于增加传输容量。输容量。如果加上如果加上1310nm1310nm掺镨光纤放大器（掺镨光纤放大器（PDFAPDFA），频带可以增加一倍。所以），频带可以增加一倍。所以“波分复用光纤波分复用光纤放大器放大器”被认为是充分利用光纤带宽增加传输容量最有效的方法。被认为是充分利用光纤带宽增加传输容量最有效的方法。 EDFAEDFA应用应用 中继放大器中继放大器前置放大器前置放大器后置

35、放大器后置放大器 Wei , dongxing Institute of Communication Technology, School of Electronic and Information Engineering , Dalian University of Technology (DUT), P. R. China.大连理工大学 电子与信息工程学院 电子工程系 通信所5.8 光波分复用技术光波分复用技术WDM (WDMA)WDMWDM技术是在一根光纤中同时传输多个波长光信号的技术技术是在一根光纤中同时传输多个波长光信号的技术 通信容量的需求、通信容量的需求、EDFAEDFA技术的成

36、熟，低成本的利用现有的光纤线路扩容技术的成熟，低成本的利用现有的光纤线路扩容长波长长波长1.3m1.3m和和1.55m1.55m波分复用波分复用 DWDMDWDM：0 040nm40nm带宽内复用多个波长的信号带宽内复用多个波长的信号 在在1.55m1.55m波段对应波段对应100GHz100GHz频率间隔频率间隔 5.8.2 WDM5.8.2 WDM系统的构成及特点系统的构成及特点 系统的构成系统的构成5.8.1 概述概述 v 充分利用光纤的巨大带宽资源。充分利用光纤的巨大带宽资源。 v 同时传输多种不同类型的信号。同时传输多种不同类型的信号。 v 节省线路投资。节省线路投资。 v 降低器件

37、的超高速要求。降低器件的超高速要求。 v 高度的组网灵活性、经济性和高度的组网灵活性、经济性和可靠性。可靠性。WDMWDM系统的特点系统的特点End of Ch5-1Wei , dongxing Institute of Communication Technology, School of Electronic and Information Engineering , Dalian University of Technology (DUT), P. R. China.大连理工大学 电子与信息工程学院 电子工程系 通信所5.8.3 光波分复用器与解复用器光波分复用器与解复用器 无源、有源两

38、种无源、有源两种 其中无源主要包括：角度色散型、光滤波器型、光纤耦合器型其中无源主要包括：角度色散型、光滤波器型、光纤耦合器型 1.1.角度色散型角度色散型满足光栅方程满足光栅方程Wei , dongxing Institute of Communication Technology, School of Electronic and Information Engineering , Dalian University of Technology (DUT), P. R. China.大连理工大学 电子与信息工程学院 电子工程系 通信所5.8.3 光波分复用器与解复用器（光波分复用器与解复用

39、器（C1）2.2.光滤波器型光滤波器型（1 1）干涉膜滤波器型）干涉膜滤波器型 （2 2）Mach-ZahnderMach-Zahnder滤波器型滤波器型 Wei , dongxing Institute of Communication Technology, School of Electronic and Information Engineering , Dalian University of Technology (DUT), P. R. China.大连理工大学 电子与信息工程学院 电子工程系 通信所5.8.3 5.8.3 光波分复用器与解复用器（光波分复用器与解复用器（C2C2

40、）2. 2. 光滤波器型光滤波器型（3 3）阵列波导光栅）阵列波导光栅 3 3光纤耦合器型光纤耦合器型 Wei , dongxing Institute of Communication Technology, School of Electronic and Information Engineering , Dalian University of Technology (DUT), P. R. China.大连理工大学 电子与信息工程学院 电子工程系 通信所5.9 5.9 相干光通信技术相干光通信技术 5.9.1 5.9.1 系统的组成与工作原理系统的组成与工作原理 分为分为零差检测零差

41、检测与外差检测与外差检测 Wei , dongxing Institute of Communication Technology, School of Electronic and Information Engineering , Dalian University of Technology (DUT), P. R. China.大连理工大学 电子与信息工程学院 电子工程系 通信所5.9.2 5.9.2 相干光通信的优点和关键技术相干光通信的优点和关键技术 关键技术：关键技术：1 1、光源的频率稳定性、光源的频率稳定性 ，不容易实现，不容易实现 2 2、接收信号光波和本振光波的偏振必须匹

42、配、接收信号光波和本振光波的偏振必须匹配 优点：优点：1 1、接收灵敏度高、接收灵敏度高 2 2、很好的频率选择性、很好的频率选择性 3 3、可用调幅、调频和调相等多种调制方式、可用调幅、调频和调相等多种调制方式 缺点：缺点：对光源、调制、传输、接收的要求比对光源、调制、传输、接收的要求比IMIM DDDD严格得多严格得多电路框图电路框图Wei , dongxing Institute of Communication Technology, School of Electronic and Information Engineering , Dalian University of Tech

43、nology (DUT), P. R. China.大连理工大学 电子与信息工程学院 电子工程系 通信所5.10 5.10 光孤子通信光孤子通信 解决的光纤的损耗和色散解决的光纤的损耗和色散定义：所谓光孤子是经过光纤长距离传输后，其幅度和宽度都不变的超短光脉定义：所谓光孤子是经过光纤长距离传输后，其幅度和宽度都不变的超短光脉冲（冲（psps数量级）。数量级）。 5.10.1 5.10.1 光孤子的形成光孤子的形成 非线性效应（自相位调制非线性效应（自相位调制SPMSPM）和色散效应（群速度色散）和色散效应（群速度色散GVDGVD）的相互抵消，）的相互抵消，产生光孤子。产生光孤子。 引起光场的相

44、位变化，即自相位调制（引起光场的相位变化，即自相位调制（SPMSPM） ：)(2)()(tnLLtnct折射率折射率n n将随光强而变化，即：将随光强而变化，即： 220|Ennn由该式，脉冲前沿，光功由该式，脉冲前沿，光功率率|E|E|2 2上升，折射率上升，折射率n n升高，升高，传输速率下降：传输速率下降：v v= =c/nc/n脉冲压缩脉冲压缩而色散的过程则正好相反。而色散的过程则正好相反。Wei , dongxing Institute of Communication Technology, School of Electronic and Information Engineer

45、ing , Dalian University of Technology (DUT), P. R. China.大连理工大学 电子与信息工程学院 电子工程系 通信所5.10 5.10 光孤子通信（光孤子通信（C1C1） 5.10.2 5.10.2 光孤子通信系统光孤子通信系统 非线性效应（自相位调制非线性效应（自相位调制SPMSPM）和色散效应（群速度色散）和色散效应（群速度色散GVDGVD）的相互抵消，）的相互抵消，产生光孤子。产生光孤子。 要点：要点：光孤子源光孤子源光孤子通信系统的关键，脉冲宽度为光孤子通信系统的关键，脉冲宽度为psps数量级，并有规定的形状和峰值数量级，并有规定的形状

46、和峰值光调制器光调制器使信息对光孤子流进行调制使信息对光孤子流进行调制 掺铒光纤放大器掺铒光纤放大器和和光隔离器光隔离器 周期地插入周期地插入EDFAEDFA向光孤子注入能量，以补偿因光纤而引起的能量损耗，确保光孤子稳向光孤子注入能量，以补偿因光纤而引起的能量损耗，确保光孤子稳定传输定传输 实验结果：对光纤线路直接实验系统，在传输速率为实验结果：对光纤线路直接实验系统，在传输速率为10Gbps10Gbps时，传输距离达到时，传输距离达到1000km1000km；在；在传输速率为传输速率为20Gbps20Gbps时，传输距离达到时，传输距离达到350km350km。对循环光纤间接实验系统（如图对

47、循环光纤间接实验系统（如图5-52b5-52b所示），传输速率为所示），传输速率为2.4Gbps2.4Gbps，传输距离达到，传输距离达到12000km12000km；改进实验系统，传输速率为；改进实验系统，传输速率为10Gbps10Gbps，传输距离达，传输距离达10106 6kmkm。 Wei , dongxing Institute of Communication Technology, School of Electronic and Information Engineering , Dalian University of Technology (DUT), P. R. Chin

48、a.大连理工大学 电子与信息工程学院 电子工程系 通信所5.11 5.11 全光通信全光通信 5.11.1 5.11.1 光传送网的概念光传送网的概念 电信号的信息处理及交换速率达到极限，电信号的信息处理及交换速率达到极限，“瓶颈瓶颈”光传送网（光传送网（OTNOTN）OTNOTN是一种以波分复用（是一种以波分复用（WDMWDM）与光信道技术为核心的新型通信网络传输体系，）与光信道技术为核心的新型通信网络传输体系，它由光分插复用（它由光分插复用（OADMOADM）、光交叉连接（）、光交叉连接（OXCOXC）以及光放大（）以及光放大（OAOA）等网元设备）等网元设备组成，具有超大传输容量、对承载信号透明性及在光层面上实现保护和路由组成，具有超大传输容量、对承载信号透明性及在光层面上实现保护和路由选择（波长选路）功能。选择（波长选路）功能。5.11.2 5.11.2 光传送网的分层结构光传送网的分层结构 Wei , dongxing Institute of Communication Technol