第九章 现代光纤通信技术简介
本章主要介绍相干光纤通信系统,
光纤的非线性效应及光弧子通信, 光交
换技术和全光通信网, 以便使读者对光
纤通信的发展有初步的认识 。
9.1相干光纤通信系统
9.2光纤的非线性效应及光弧子通信
9.3光交换技术和全光通信网
9.1 相干光纤通信系统
1,
光信号是以调幅, 调频或调相的方
式被调制 (设调制频率为 ω s)到光载波上
的, 当该信号传输到接收端时, 首先与
频率为 ω L本振光信号进行相干混合, 然
后由光电检测器进行检测, 这样获得了
中频频率为 ω IF=ω s-ω L的输出电信号 。
这种技术称为相干光通信技术 。
2、相干光通信系统的组成
3、相干光纤通信的优点及关键
技术
与直接检测相比, 相干检测有如下优点,
o 接收灵敏度高 。
o 频率选择性好 。
o 充分利用信号的位相信息, 采用多种调
制解调方式 。
o 可以抑制级联光放大器中产生的严重噪
声累积 。
相干光通信系统还需要解决以下关键技
术,
o 半导体激光器的频率稳定问题和谱宽
压缩问题
o 光波的极化稳定问题
o 接收机仍是相干通信的关键技术, 它
的稳定性, 可靠性及成本等是实用化
的关键 。
9.2 光纤的非线性效应及光弧
1,光纤的非线性效应
o 在光场较弱的情况下, 可以认为光
纤的各种特征参数随光场的强弱作线性
变化 。
o 在光场很强的情况下, 则光纤的特
征参数将随光场呈非线性变化 。
2、光纤孤子通信
o 光孤子 (Soliton)是一种光脉冲序列, 它
在光纤中长距离传输时能保持它的形状
不变 。
o 光纤孤子通信是新一代高速长距离 (如海
底通信 )光纤通信系统的理想选择 。
3、光弧子通信实验
o 光孤子 (Soliton)是一种光脉冲序列,
它在光纤中长距离传输时能保持它的形
状不变 。
o 光纤孤子通信是新一代高速长距离
(如海底通信 )光纤通信系统的理想选择。
9.3 光交换技术和全光通信网
1,光交换的基本原理
与传统电交换相比光交换具有以下优越性
o 极宽的带宽
o 极快的速度
o 光交换与光传输相结合, 促进全光通信
网的发展
o 降低了网络成本, 提高网络的可靠性 。
光交换的种类
(1) 空分光交换
空分光交换是在空间域上将光信号进
行交换 。
o 波导型光开关
o 门型光开关
o 机械型光开关
o 热光开关
(2) 光时分交换
o 光时分交换是基于时隙互换的基础上实
现的
(3) 波分光交换
o 在波分光交换中, 是以波长交换来完成
交换功能, 即通过波长开关从波分复用
信号中检出所需波长的信号, 把它调制
到另一波长上去, 实现波长互换 。
(4) 复合光交换
o 光信号同时采用上述两种或三种交换方
式称为复合光交换 。
2、全光通信网
全光通信网的优点在于,
o 光信号在通过光交换单元时, 不需
经过光电, 电光转换, 因此它不受检测
器, 调制器等光电器件响应速度的限制；
o 对比特速率和调制方式透明, 可以
大大提高交换单元的吞吐量 。