光纤传输系统

光纤传输系统

一、实验目的

1、了解点到点光纤传输系统基本组成

2、掌握光接收机的灵敏度概念

3、掌握波分复用光通信系统的组成，掌握其关键器件特性

4、学会设计波分复用通信系统并测量其性能参数

二、实验原理

1、光纤通信系统基本组成

最基本的光纤通信系统由数据源、光发送端、光学信道和光接受机组成。其中数据源包括所有的信号源，它们是话音、图象、数据等业务

经过信源编码所得到的信号；光发送机和调制器则负责将信号转变成适

合于在光纤上传输的光信号，先后用过的光波窗口有0.85、1.31和1.55。

光学信道包括最基本的光纤，还有中继放大器EDFA等；而光学接收机则

接收光信号，并从中提取信息，然后转变成电信号，最后得到对应的话

音、图象、数据等信息。

基本的光纤传输系统包括光发射机、光接收机以及光纤参数部分。发射

机把电信号转换为光信号，接收机把光信号转换为原来的电信号，光纤

传输部分吧发射机发出的光传送到接收机。

2、光发射机与光接收机

1）光发射机

在光纤通信系统中，由于信息由LED和LD发出的光波携带，因此光发射机主要有调制电路和控制电路组成，如图8-2所示。

在数字通信中，输入电路将输入的PCM脉冲信号变换成NRZ／RZ码后，通过驱动电路调制光源(直接调制)，或送到光调制器调制光源输出的连续光波(外调制)。对直接调制，驱动电路需给光源加一直流偏置；而外调制方式中光源的驱动为恒定电流，以保证光源输出连续光波。自动偏置和自动温度控制电路是为了稳定输出的平均光功率和工作温度，此外，光发射机中还有报警电路，用以检测和报警光源的工作状态。

2）光接收机

数字光机收机原理框图

1、光电探测器

2、前置放大器

3、 主放大器

4、 均衡器

5、 判决再生与时钟提取

6、 峰值检波器

3、 波分复用系统

光波分复用（WDM ，Wavelength Division Multiplexing ）技术是在一根光纤上能同时传送多波长光信号的一项技术。它是在发送端将不同波长的光信号组合起来（复用），并耦合到光缆线路上的同一根光纤中进行传输，在接收端又将组合波长的光信号分开（解复用）并作进一步处理，恢复出原信号送入不同的终端。因此，此项技术称为光波长分割复用，简称光波分复用（WDM ）技术。

双纤单向传输示意图

单纤双向示意图

三、 实验技术

1、 点到点光纤通信系统误码率测试及灵敏度测量

误码仪是测量传输系统的误码个数和误码率的仪器，一个光传输系统由一个光发射机和一个光接收机组成。误码仪由发送部分和接收部分组成，如图所示：

λ1 (1)

n+1······

2n

λ1 (1)

n+1······2n

点到点光传输系统误码检测框图

误码仪发送部分

2、波分复用系统

四、实验器材

1、数字光收发机

2、视频光通信发射/接收机

3、误码测试仪

五、实验任务

1.搭建点到点单波长视频光纤传输系统，用可调光纤衰减器代替长距离传输光纤，测量发射机的输出功率，测量使显示器正常显示图像的最小接收功率，计算可传输距离

2.搭建点到点单波长数字光纤传输系统，用可调光纤衰减器代替长距离传输光纤，测量发射机的输出功率，测量使显示器正常显示图像的最小接收功率，计算可传输距离

3.搭建一个双波长单向光通信系统，利用数字和模拟系统混合设计，测量计算可传输距离。

4.设计一个实验，证明MUX/DEMUX器件存在信道干扰，记录现象

5.搭建一个双波长双向光通信系统，利用数字和模拟系统混合设计，测量计算可

传输距离

六、实验数据及数据处理、

1、视频光纤传输系统下的：

输入端功率：P1=—5.65dBM 读出其灵敏度为：P2=—39.57dBM

故其损耗为：P=P1—P2=33.92dB

又因为在波长为1310nm时，其损耗系数为：x=0.35dB/km

故其传输长度L=P/L=96.9km

2、数字光纤传输系统下的：

输入端功率：P1=—5.56dBM 读出其灵敏度为：P2=—37.50dBM

故其损耗为：P=P1—P2=31.20dB

又因为在波长为1550nm时，其损耗系数为：x=0.20dB/km

故其传输长度L=P/L=159.7km

3、双波长单向传输系统：

波长为1550nm时，其损耗系数为：x=0.20dB/km

4.、验证信道干扰

1）在输入端加入波长为1550nm的光波，经过MUX/DEMUX器件之后，分别在1550nm信道与1310nm信道测量各自的功率

在1550nm信道，P2=—7.22dBM

在1310nm信道，P2=—26.14dBM

又由2可以得知，原本的输出功率应当是—5.56dBM，可知，确确实

实有一部分的波长为1550nm的波长进入1310信道

2）在输入端加入波长为1310nm的光波，经过MUX/DEMUX器件之

后，分别在1550nm信道与1310nm信道测量各自的功率

在1550nm信道，P2=—37.73dBM

在1310nm信道，P2=—6.01dBM

又由1可以得知，原本的输出功率应当是—5.65dBM，可知，确确实实

有一部分的波长为1550nm的波长进入1310信道

综合以上的数据特征，可以验证，MUX/DEMUX器件存在信道干扰。

5、双波双向传输系统：

波长为1550nm时，其损耗系数为：x=0.20dB/km

于单向传播，大于双向传播时的传输距离。随着干扰的增加，其传输距离变得越来越小。

当输入光波长是1310nm时，单向传输距离比点对点要小，双向传输距离比前两者的距离都大。

七、实验误差分析与实验总结

2、本次实验感觉总体上来说，实验的误差是比较大的，主要原因有很多方

面吧

1）在对判断发射机/接收机的灵敏度的确定的时候，因为对于指示灯刚好消失的时刻的不一样，必然会使实验数据的读取有一定的误差。同时视频光

发射机与接收机的临界点的确定，因为对画面的判断的不一致也会导致很

多的误差

2）对每次的光纤探头的清洗程度也会导致一定的误差

3）光功率计有时的不稳定，对实验数据的读取也会带来一定的误差

4）光纤的弯曲程度的不同，在一定程度上也会带来一定的误差。感觉，可调光衰减器本身也会导致误差

光纤数字传输系统

第1题 SDH的净负荷矩阵开始的第一行第一列起始位置为（） A.1，9×N B.1，10×N C.1，9×（N+1） D.1，270×N 答案:B 您的答案：B 题目分数：3 此题得分：3.0 批注： 第2题 SDH的段开销的列数为（） A.（1~9）×N B.（1~10）×N C.（1~12）×N D.（1~15）×N 答案:A 您的答案：A 题目分数：3 此题得分：3.0 批注： 第3题 SDH的再生段开销的起止行、列序号为（） A.1~3，（1~9）×N B.1~5，（1~10）×N C.7~3，（1~12）×N D.5~9，（1~9）×N 答案:D 您的答案：A 题目分数：3 此题得分：0.0 批注： 第4题 SDH同步数字传输系统中STM-1等级代表的传输速率为（） A.155.080Mbps B.155.520Mbps C.622.080Mbps

D.622.520Mbps 答案:B 您的答案：B 题目分数：3 此题得分：3.0 批注： 第5题 在我国采用的SDH复用结构中，如果按2.048Mb/s信号直接映射入VC-12的方式，一个VC-4中最多可以传输2.048Mb/s信号的路数为（） A.30 B.32 C.63 D.64 答案:C 您的答案：C 题目分数：3 此题得分：3.0 批注： 第6题 将模拟信号变成离散信号的环节是（） A.采集 B.变换 C.抽样 D.量化 答案:C 您的答案：C 题目分数：3 此题得分：3.0 批注： 第7题 对信号进行解码的是（） A.发信机 B.收信机 C.信源 D.信元 答案:B 您的答案：

题目分数：3 此题得分：0.0 批注： 第8题 对信号进行编码的是（） A.发信机 B.收信机 C.信源 D.信元 答案:A 您的答案：A 题目分数：4 此题得分：4.0 批注： 第9题 SDH光纤传送网是一个灵活的、兼容的、可靠的、可以实行集中智能化管理的网络。SDH的本质是（） A.采用标准的光接口 B.一种新设备同步复用设备 C.一种新的大容量高速光纤传输系统 D.一种新的网络技术同步传输体系 答案:D 您的答案：D 题目分数：3 此题得分：3.0 批注： 第10题 SDH的矩形块状帧结构的规模为（） A.9，261×N B.9，270×N C.9，300×N D.9，600×N 答案:B 您的答案：B 题目分数：3 此题得分：3.0 批注：

海底光缆数字传输系统工程设计规范

、八— 前言.......................... 1总则 ....................... 2术语 ....................... 3传输标准及系统制式 ......... 4系统设计 ................... 5系统传输指标 ............... 6海底光缆线路路由的选择原则 7海底光缆的敷设和工程设计要求8 海缆登陆站的选择9设备的安装及配置 ........... 10远供系统设计.............. 11辅助系统设计.............. 12维护工具及仪表的配置 ...... 附录A 本规范用词说明. .... 附：条文说明.................. II 1 2 3 4 5 6 8 9 10 11 12 13 15 1

、才▲ 、■ 前言 海底光缆数字传输系统从 1990 年建设中日国际海底光缆传输系 统开始 引入我国，经历了十多年的建设和发展，从最初 560Mbit/s PDH 系统到目前先进的10Gbit/s WDM 系统。随着海底光缆系统技 术上的不断发展变化，通过多个工程建设，海底光缆数字传输系统 设计、建设的经验和资料 都得到有效积累 。 1996年编制的 ?海底光缆数字传输系统工程设计规范 ? YD5018- 96, 主要适用于单波长、海底电中继器的海底光缆系统的工程设 计。上世纪90年代末,海底光缆系统已全部采用大容量 SDH^统和WDM 系统。所以，根据技术发展的需要和信息产业部信部规函 号文?关于安排通信工程建设标准修订和制定计划的通知 重新修订原规范。 根据我国新建的多条国际和国内海底光缆工程的经验， 外有关海底光缆数字传输系统的资料 以及陆上光缆传输系统工程 设 计要求，并总结了原YD5018-96发布实施以来海缆系统设计的实践 经验，制定本规范。本规范对原规范进行了修改、补充、增删和细 化。经反复讨论修改，后经有关部门会审定稿。 本标准由信息产业部综合规划司负责解释、修订、监督执行。 本标准负责起草单位 :京移通信设计院有限公司 本标准主要起草人 :王 卫昀 高军诗。 [2004]508 ?的精神， 参照国

光纤通信系统与应用(胡庆)复习总结

红色：重点、绿色：了解 第1章 1、光纤通信的基本概念：以光波为载频，用光纤作为传输介质的通信方式。光纤通信工作波长在于近红外区：0.85～2.00μm的波长区，对应频率: 167～375THz。 对于SiO2光纤，在上述波长区内的三个低损耗窗口，是目前光纤通信的实用工作波长，即0.85μm、 1.31μm 1.55μm及 1.625μm 2、光纤通信系统的基本组成：P5 图1-3 目前采用比较多的系统形式是强度调制/直接检波（IM/DD）的光纤数字通信系统。该系统主要由光发送设备（光发射机）、光纤传输线路、光接收设备（光接收机）、光中继器以及各种耦合器件组成。 各部件功能： 电发射机：对来自信源的信号进行模/数转换和多路复用处理； 光发送设备：实现电/光转换； 光接收机：实现光/电转换； 光中继器：将经过光纤长距离衰减和畸变后的微弱光信号放大、整形、再生成具有一定强度的光信号，继续送向前方，以保证良好的通信质量。 3、光纤通信的特点：（可参照P1、2） 优点：（1），传输容量大。（2）传输损耗小，中继距离长。 （3）保密性能好：光波仅在光纤芯区传输，基本无泄露。 （4）抗电磁干扰能力强：光纤由电绝缘的石英材料制成，不受电磁场干扰。（5）体积小、重量轻。（6）原材料来源丰富、价格低廉。 缺点：1）弯曲半径不宜过小；2）不能远距离传输；3）传输过程易发生色散。 4、适用光纤：P11 G.652 和G.654：常规单模光纤，色散最小值在1310nm处，衰减最小值在1550nm 处。常见的结构有阶跃型和下凹型单模光纤。 G.653：色散位移光纤，色散最小值在1550nm处，衰减最小值在1550nm处。难 以克服FWM混频等非线性效应带来的影响。 G.655：非零色散光纤，色散在1310nm处较小，不为0；衰减最小值在1550nm 处。可以尽量克服FWM混频等非线性效应带来的影响。 补充：1、1966年7月，英籍华人（高锟）博士从理论上分析证明了用光纤作为传输介质以实现光通信的可能性。 2、数字光纤通信系统有准同步数字体系（PDH）和同步数字体系（SDH）两种传输体制。

光纤通信波分复用系统的研究与设计

武汉工程大学邮电与信息工程学院 毕业设计（论文） 光纤通信波分复用系统的研究与设计 Research And Design Of Optical Fiber Communication Wavelength Division Multiplexing System 学生姓名谭辉 学号1030210221 专业班级通信技术1002（光纤通信方向） 指导教师陈义华 2013年5月

作者声明 本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果，除了文中特别加以标注的地方外，没有任何剽窃、抄袭、造假等违反学术道德、学术规范的行为，也没有侵犯任何其他人或组织的科研成果及专利。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。如本毕业设计（论文）引起的法律结果完全由本人承担。 毕业设计（论文）成果归武汉工程大学邮电与信息工程学院所有。 特此声明。 作者专业： 作者学号： 作者签名： ____年___月___日

摘要 20世纪90年代以来光纤通信得到了迅速的发展，光纤通信中的新技术也在不断涌现，其中波分复用技术就是光纤通信中重要的技术之一。波分复用(WDM)是在同一根光纤中同时传输两个或众多不同波长光信号的技术。 本文首先介绍了光纤通信的发展、特点、基本组成和波分复用技术(WDM)的基础知识、应用状况及目前存在的问题和发展状况，其中重点介绍了稀疏波分复用(CWDM)技术和密集波分复用(DWDM)技术的特点及其应用。其次深入分析了波分复用技术的基本原理与基本结构，同时深入分析了WDM系统的基本形式和主要特点及存在的问题，最后对现在的WDM的发展方向和前景做了进一步的探讨。 关键词：光纤通信；波分复用；技术研究

光纤通信在三明电力系统中的应用探讨

光纤通信在三明电力系统中的应用探讨 摘要：三明电业局采纳的纤自愈环网光纤通信方式提高了电力通信网络的办事能力。探讨了光纤通信组网的设计和特点、系统的测量等问题。 要害词：光纤通信；SDH；光传输网络 1、光纤传输网络的设计 1.1 光纤通信系统工程设计涉及到的问题 （1）光缆的路由选择：路由的确定、中继距离的计算、中继站址的选择等。 （2）通路组织及系统的配置：传输路数的计算、分路、转接的考虑。 （3）指标的确定和分配。 （4）光缆的选择和端机等设备的选型。 （5）组网方式的选择。 （6）机房安装设计等。 1.2 工作波长的选择若传输距离长，可选用1.31um和1.55um的长波长波段。因为在这个波段范围，光纤损耗低于0.85um的短波长波段的光纤损耗，特殊是长途光纤通信系统，使用长波长波段，可以减少设置光中继器的数目。若传输码数高，可选用其中1.31um的单模光纤。因为1.31um的石英光纤色散为零。色散小，暗号传输以后波形畸变就小，码元之间彼此重叠造成码间干扰的情况就不严峻。但是对传输距离短，码速不高的光纤通信系统还可以选用短波长波段。 1.3 组网方式的选择 （1）从确保电网安全运行的角度考虑，网络设计应为自愈环网，带分支路站，克服由于线路迁移、改造或遭受外力破坏而造成通道中断。 （2）从通信网建设的经济性考虑，网络为环型、放射型混合使用的拓扑结构，采纳多种形式的通道庇护。 1.4 光纤通信系统的测量 （1）发射机发送光功率的测量。在测量光发射机发送光功率时，用一串伪随机暗号对光源进行强度调制。 （2）源消光比的测量。从理论上讲，一部性能优异的光端机的光发射机盘在传输数字暗号的过程中，发0码时，应无光功率输出。但是，实际的光发射机由于光源器件本身的问题，或直流偏置选择不当，致使发0码时也有微弱的光输出。由理论分析可知，这种情况将使接收机的灵敏度降低，描述光接收机上述这种性能的指标，就是消光比EXT，即为：EXT=全0码时的平均输出功率/ 全1码时的平均输出功率测量光发射机消光比的测量过程与测量光功率类似。 （3）接收灵巧敏度的测量。码发生器产生伪随机暗号输入光发射机，对光源进行调制。在接收端，逐渐加大光率减器的率减量，这时由误码检测仪读出的误码率将逐渐变大，直到误码检测仪上出现某个规定的误码率值时，这时将光功率计接到光率减器的输出端，由此测到的光功率Pmin即是：光接收机在满足误码率指标下的最低接收光功率。 2、光纤传输网络的要求和结构图 为保证电网通信的可靠传输，三明局先后以华为SDH622光传输设备、北京华环SDH155光传输设备、Alcatel SDH2.5G光传输设备在市区及周边县级220kV变电站组成光纤环网。在2007年实现了全市9个县级供电公司光纤联网，其中以UT斯达康SDH2.5G光传输设备组网。 3、光纤通信网络的运行治理和维护 光纤通信网规模不断扩大，网络日趋复杂，日前三明地区电力光纤通信业务类型有：（l）宽带业务：10M以太网业务，主要用于办公和MIS系统及计算机监控系统； （2）窄带业务FX0/FXS：行政、调度话音业务；2W/4W E&M：远动数据、自动化

光纤通信系统

光纤通信系统 ?光纤通信系统是以光为载波，利用纯度极高的玻璃拉制成极细的光导纤维作为传输媒介，通过光电变换，用光来传输信息的通信系统。光纤通信作为信息化的主要技术支柱之一，必将成为21世纪最重要的战略性产业。光纤通信技术和计算机技术是信息化的两大核心支柱，计算机负责把信息数字化，输入网络中去；光纤则是担负着信息传输的重任。当代社会和经济发展中，信息容量日益剧增，为提高信息的传输速度和容量，光纤通信被广泛的应用于信息化的发展，成为继微电子技术之后信息领域中的重要技术。 目录 ?光纤通信系统的概述 ?光纤通信系统的组成 ?光纤通信系统的分类 ?光纤通信系统的发展 光纤通信系统的概述 ?1977年，美国西屋电气公司在亚特兰大成功地进行了世界上第一个光纤通信的现场实验，系统采用GaAlAs（镓铝砷）半导体激光器作光源，多模光纤作传输介质，速率为

44.736Mbit/s，传输110km。使光纤通信向实用化迈出了一 步。 光纤通信作为现代通信的主要支柱之一，在现代电信网中，起着举足轻重的作用，本章将概述国内外光纤通信技术的历史，现状和前景。光纤即光导纤维的简称。光纤通信是以光为载频，以光导纤维为传输媒质的一种通信方式。光纤与以往的铜导线相比，具有损耗低，频带宽，无电磁感应等传输特点。因此，人们希望将光纤作为灵活性强，经济的优质传输介质，广泛地应用于数字传输方式和图像通信方式中，这种通信方式在今后非话业务的发展中是不可缺少的。 由于光纤通信具有一系列优异的特点，因此，光纤通信技术近几年来发展速度之快，应用面之广是通信史上罕见的。可以说，这种新兴技术，是世界新技术革命的重要标志。又是未来信息社会中各种信息网的主要传输工具。光纤与以往的铜导线相比，有本质的区别，因此，在传输理论，制造技术，连接方法，测试方法等方面，基本上都不能采用铜质电缆的理论与方法。 光纤通信系统的组成 （1）光发信机：光发信机是实现电/光转换的光端机。它由光源、驱动器和调制器组成。其功能是将来自于电端机的电信号对光源发出的光波进行调制，成为已调光波，然后再将已调的光

光纤通信系统第三版-沈建华-机械工业出版社

光纤通信系统第三版-沈建华-机械工业出版社

《光纤通信》作业（2016.1.30） 1.1 光纤通信有哪些特点？ 1、光纤通信的优点： （1）传输容量大。（2）传输损耗小，中继距离长。（3）信号泄漏小，保密性好。（4）节省有色金属。（5）抗电磁干扰性能好。（6）重量轻，可挠性好，敷设方便。 2、光纤通信的缺点： （1）抗拉强度低。（2）连接困难。（3）怕水。 1.2 简述光纤通信系统的主要组成部分。 光纤通信系统的主要组成部分为：（1）光纤光缆、（2）光源（光发送机）、（3）光检测器（光接收机）、（4）无源器件、（5）光放大器（光中继器）。 1.4为什么使用石英光纤的光纤通信系统中，工作波长只能选择850nm、1310nm、1550nm三种？ 由于目前使用的光纤均为石英光纤，而石英光纤的损耗——波长特性中有三个低损耗的波长区，即波长为850nm、1310nm、1550nm三个低损耗区。为此，光纤通信系统的工作

波长只能是选择在这三个波长窗口。 2.1 光纤传输信号产生能量衰减的原因是什么？光纤的损耗系数对通信有什么影响？ 1、光纤产生能量衰减的原因包括：（1）吸收、（2）散射和（3）辐射。 2、光纤的损耗系数会导致信号功率损失，造成信号接收困难。 2.2 在一个光纤通信系统中，光源波长为1550nm，光波经过5km长的光纤线路传输后，其光功率下降了25%，则该光纤的损耗系数为多少？

2.3 光脉冲在光纤中传输时，为什么会产生瑞利散射？瑞利散射损耗的大小与什么有关？ 瑞利散射是由于光纤内部的密度不远匀引起的，从而使折射率沿纵向产生不均匀，其不均匀点的尺寸比光波波长还要小。光在光纤中传输时，遇到这些比波长小，带有随机起伏的不均匀物质时，改变了传输方向，产生了散射。 2、瑞利散射损耗的大小与成正比。 2.4 光纤中产生色散的原因是什么？色散对通信有什么影响？ 1、光纤的色散是由于光纤中所传输的光信号不同的频率成分和不同模式成分的群速度不同而引起的传输信号畸变的一种物理现象。 2、色散会导致传输光脉冲的展宽，继而引起码间干扰，增加误码。对于高速率长距离光纤通信系统而言，色散是限制系统性能的主要因素之一。 2.5 光纤中色散有几种？单模传输光纤中主要是什么色散？多模传输光纤中主要存在什么色散？

数字光纤传输系统课程设计

课程设计 班级： 姓名： 学号： 指导教师： 成绩： 电子与信息工程学院 通信工程系

THE DIGITAL OPTICAL FIBER TRANSMISSION SYSTEM3 1. 引言4 1.1 设计背景4 1.2 光纤通信技术4 1.2.1 光纤通信概念4 1.2.2 光纤通信发展4 1.3 数字光纤传输的优点5 1.4 光纤通信技术的发展前景6 2.数字光纤传输系统设计7 2.1数字光纤传输的两种体制7 2.1.1准同步数字系列PDH8 2.1.2准同步数字系列SDH8 2.2 整体设计10 2.3 光发射机11 2.3.1 光源11 2.3.2 调制电路和控制电路11 2.3.3 线路编码电路12 2.4 光接收机13 2.4.1 光检测器13 2.4.2 放大器14 2.4.3 均衡和再生14 3.数字光纤传输系统分析14 3.1性能指标14 3.2系统设计分析15 3.2.1中继距离受损耗的限制15 3.2.2中继距离受色散(带宽)的限制16 4．总结16

随着数字技术和光纤通信技术各自的进步，以及社会对于光纤集成网络以实现资源共享的要求日益增长，数据与光纤通信技术也已紧密地结合起来，成为了社会的强大物质技术基础。现代社会，数字光纤通信已经越来越多地应用到了社会各个领域中。 光纤通信系统最重要的部分是光发射机、信道和光接受机三个模块。通过各种光电设备连接成SDH 同步数字序列的数字光纤传输系统，最后在分析指标与设计性能方面验证了系统的合理性。 关键词：光纤通信技术、数字光纤传输系统、SDH同步数字序列、性能指标 The digital optical fiber transmission system Abstract: With the development of digital technology and optical fiber munication technology and their progress, and the society for optical integrated network to realize resource sharing requirements increasing, data and optical fiber munication technology has been closely bined, bee society's powerful corporeal technology base. In modern society, digital optical fiber munication has been increasingly applied to all areas of society. Optical fiber munication system is the most important part of the optical transmitter, channel and optical receiver module three. Through a variety of optoelectronic devices connected to SDH synchronous digital series digital optical fiber transmission system, in the final analysis indexes and design performance with respect to verify the rationality of the system. Key words: optical fiber munication technology, digital optical fiber transmission system, SDH synchronous digital sequence, performance index

海底光缆数字传输系统工程设计规范模板

海底光缆数字传输系统工程设计规范

目次 前言 ....................................................................................................... II 1 总则 (1) 2 术语 (2) 3 传输标准及系统制式 (4) 4 系统设计 (5) 5 系统传输指标 (6) 6 海底光缆线路路由的选择原则 (7) 7 海底光缆的敷设和工程设计要求 (9) 8 海缆登陆站的选择 (11) 9 设备的安装及配置 (12) 10 远供系统设计 (13) 11 辅助系统设计 (14) 12 维护工具及仪表的配置 (15) 附录A 本规范用词说明 (17) 附: 条文说明 (1)

前言 海底光缆数字传输系统从1990年建设中日国际海底光缆传输系统开始引入中国, 经历了十多年的建设和发展, 从最初560Mbit/s PDH系统到当前先进的10Gbit/s WDM系统。随着海底光缆系统技术上的不断发展变化, 经过多个工程建设, 海底光缆数字传输系统设计、建设的经验和资料都得到有效积累。 1996年编制的?海底光缆数字传输系统工程设计规范? YD5018-96, 主要适用于单波长、海底电中继器的海底光缆系统的工程设计。上世纪90年代末,海底光缆系统已全部采用大容量SDH 系统和WDM系统。因此, 根据技术发展的需要和信息产业部信部规函[ ]508号文?关于安排通信工程建设标准修订和制定计划的通知?的精神, 重新修订原规范。 根据中国新建的多条国际和国内海底光缆工程的经验, 参照国外有关海底光缆数字传输系统的资料以及陆上光缆传输系统工程设计要求, 并总结了原YD5018-96发布实施以来海缆系统设计的实践经验, 制定本规范。本规范对原规范进行了修改、补充、增删和细化。经重复讨论修改, 后经有关部门会审定稿。 本标准由信息产业部综合规划司负责解释、修订、监督执行。 本标准负责起草单位:京移通信设计院有限公司 本标准主要起草人:王卫昀高军诗。

波分复用光纤传输系统的结构设计及性能研究

通信工程 专业综合实践 课程名称：专业综合实践 设计题目：波分复用光纤传输系统的结构设计及性能研究学院：电气信息学院 专业年级：通信工程2011级 指导教师： 姓名： 学号： 时间：

在当今的时代光纤通信系统的发展速度越来越快。很多光纤系统应运而出，这些系统通常有很多个信号的通道以及不同种类的拓扑结构，另外这些系统的非线性器件和非高斯噪声源也是有许多的不同，所以这就需要大量人员去对这些系统进行设计和分析。 WDM作为现在光通信的主流技术，对它的研究有重要的现实意义。在本论文将对W DM光传输系统的调制方式、EDFA和WDM光传输系统进行设计仿真，并得到一些有参考价值的结论。论文的主要工作及成果是对掺饵光纤放大器(EDFA)进行设计仿真，用optical system仿真软件对WDM光传输系统进行仿真，验证2路信道下的系统性能，并提出一个方案，达到系统性能与传输速率的平衡。 关键字：WDM 光纤放大器EDFA 掺饵光纤WDM光传输系统

摘要---------------------------------------------------------------2 目录---------------------------------------------------------------3 第一章绪论--------------------------------------------------------4 1.1 研究背景及意义---------------------------------------------------------4 1.2 光纤通信技术的发展-----------------------------------------------------4 1.3 波分复用技术的发展-----------------------------------------------------5 1.4 TDM FDM WDM的特点及应用场合---------------------------------------------5 1.5 仿真软件OptiSystem的使用-----------------------------------------------6 第二章波分复用技术------------------------------------------------6 2.1 WDM技术简介------------------------------------------------------------6 2.2 波分复用技术的特点-----------------------------------------------------8 2.3 波分复用在光纤中的应用-------------------------------------------------8 第3章 WDM的结构设计-----------------------------------------------9 3.1 WDM系统的基本形式------------------------------------------------------9 3.2 WDM系统的基本结构-----------------------------------------------------10 3.3 光波分复用器和解复用器------------------------------------------------10 3.4 WDM技术目前存在的问题-------------------------------------------------11第四章 WDM光传输系统的性能研究及仿真------------------------------11 4.1 点到点2信道WDM光传输系统仿真系统图-----------------------------------11 4.2 点到点2信道WDM光传输系统仿真结果图-----------------------------------12 4.3 点到点2信道在频率为120,100,80下的输入频谱图--------------------------15 4.4 点到点2信道在频率为120,100,80下的输出频谱图--------------------------17第五章系统仿真结果分析-------------------------------------------18参考文献----------------------------------------------------------19

海底光缆数字传输系统工程设计规范

目次 前言 ....................................................................... II 1总则.. (1) 2 术语 (2) 3 传输标准及系统制式 (3) 4 系统设计 (4) 5 系统传输指标 (5) 6 海底光缆线路路由的选择原则 (6) 7 海底光缆的敷设和工程设计要求 (7) 8 海缆登陆站的选择 (8) 9 设备的安装及配置 (9) 10 远供系统设计 (10) 11 辅助系统设计 (11) 12 维护工具及仪表的配置 (12) 附录A 本规范用词说明 (14) 附：条文说明 (1)

前言 海底光缆数字传输系统从1990年建设中日国际海底光缆传输系统开始引入我国，经历了十多年的建设和发展，从最初560Mbit/s PDH系统到目前先进的10Gbit/s WDM系统。随着海底光缆系统技术上的不断发展变化，通过多个工程建设，海底光缆数字传输系统设计、建设的经验和资料都得到有效积累。 1996年编制的?海底光缆数字传输系统工程设计规范? YD5018-96, 主要适用于单波长、海底电中继器的海底光缆系统的工程设计。上世纪90年代末,海底光缆系统已全部采用大容量SDH系统和WDM 系统。所以，根据技术发展的需要和信息产业部信部规函[2004]508号文?关于安排通信工程建设标准修订和制定计划的通知?的精神，重新修订原规范。 根据我国新建的多条国际和国内海底光缆工程的经验，参照国外有关海底光缆数字传输系统的资料以及陆上光缆传输系统工程设计要求，并总结了原YD5018-96发布实施以来海缆系统设计的实践经验，制定本规范。本规范对原规范进行了修改、补充、增删和细化。经反复讨论修改，后经有关部门会审定稿。 本标准由信息产业部综合规划司负责解释、修订、监督执行。 本标准负责起草单位:京移通信设计院有限公司 本标准主要起草人:王卫昀高军诗。

光纤通信系统第三版~沈建华~机械工业出版社

《光纤通信》作业（2016.1.30） 1.1 光纤通信有哪些特点？ 1、光纤通信的优点： （1）传输容量大。（2）传输损耗小，中继距离长。（3）信号泄漏小，性好。（4）节省有色金属。（5）抗电磁干扰性能好。（6）重量轻，可挠性好，敷设方便。 2、光纤通信的缺点： （1）抗拉强度低。（2）连接困难。（3）怕水。 1.2 简述光纤通信系统的主要组成部分。 光纤通信系统的主要组成部分为：（1）光纤光缆、（2）光源（光发送机）、（3）光检测器（光接收机）、（4）无源器件、（5）光放大器（光中继器）。 1.4为什么使用石英光纤的光纤通信系统中，工作波长只能选择850nm、1310nm、1550nm三种？ 由于目前使用的光纤均为石英光纤，而石英光纤的损耗——波长特性中有三个低损耗的波长区，即波长为850nm、1310nm、1550nm三个低损耗区。为此，光纤通信系统的工作波长只能是选择在这三个波长窗口。

2.1 光纤传输信号产生能量衰减的原因是什么？光纤的损耗系数对通信有什么影响？ 1、光纤产生能量衰减的原因包括：（1）吸收、（2）散射和（3）辐射。 2、光纤的损耗系数会导致信号功率损失，造成信号接收困难。 2.2 在一个光纤通信系统中，光源波长为1550nm，光波经过5km长的光纤线路传输后，其光功率下降了25%，则该光纤的损耗系数为多少？ 2.3 光脉冲在光纤中传输时，为什么会产生瑞利散射？瑞利散射损耗的大小与什么有关？ 瑞利散射是由于光纤部的密度不远匀引起的，从而使折射率沿纵向产生不均匀，其不均匀点的尺寸比光波波长还要小。光在光纤中传输时，遇到这些比波长小，带有随机起伏的不均匀物质时，改变了传输方向，产生了散射。 2、瑞利散射损耗的大小与成正比。

浅谈电力系统光纤通信工程的运用探讨

浅谈电力系统光纤通信工程的运用探讨 发表时间：2020-03-16T14:57:36.090Z 来源：《电力设备》2019年第21期作者：黄敏妮[导读] 摘要：伴随着经济的不断发展以及科学技术的进步，在电力系统通信中，先进的科学技术也得到了广泛的应用，光纤通信技术有了很大的进步和发展，在一定程度上提高了电力系统的通信技术质量。 （广西鑫华电力设计有限责任公司广西梧州 543000） 摘要：伴随着经济的不断发展以及科学技术的进步，在电力系统通信中，先进的科学技术也得到了广泛的应用，光纤通信技术有了很大的进步和发展，在一定程度上提高了电力系统的通信技术质量。在本篇文章中，对电力系统光纤通信工程的运用进行了详细的探讨。 关键词：电力系统；光纤通信工程；运用探讨 优良的电力系统是电力安全稳定运行的重要支撑，电力系统通信作为电力系统不可缺少的重要组成部分，为保证电网信息的可靠、高效、安全传输，对电力系统通信网络传输能力以及通信设备方面的要求也在不断提高。由于光纤通信自身具有抗强电磁感染以及电绝缘的性能，并具有传播速度快、容量大、安全性高的特点，如果将光纤通信直接运用到电力系统当中，不仅可以有效保证电力系统通信传输网络的稳定性，还能保证通信信号的高质量传输。 1、电力系统通信 为满足电力系统运行、维护和管理，需将电网信息集中管理、统一调度，并建立与之相适应的通信系统。因此电力系统通信是电力系统不可缺少的重要组成部分，是电网实现调度自动化和管理现代化的基础，是确保电网安全、经济调度的重要技术手段。在1978年我们国家已正式批准并且开始建设电力专用通信网络，在20世纪80年代，国家电力通信建设进入了快速发展的时期。伴随着国家电力系统通信的不断发展，一些新兴的通信技术也被逐渐进行推广应用，电力通信系统成为我国第三大专业化通信网络，成为仅次于军用通信系统以及铁路通信系统之后的庞大通信系统体系。当前我国电力系统正处于迅猛发展时期，随着时间的推移以及技术的不断进步，对电力系统通信的功能及要求也在不断提高。所以在当前时期，需要不断提高电力系统通信的技术，从而在最大程度上有效推动电力系统通信的长足发展。 2、电力系统通信运用光纤通信工程的具体优势 2.1光纤通信技术自身的传输容量比较大，并且通信信号传输的距离比较长 根据有关数据显示，我国目前已经投入使用的商用光纤通信容量为每秒400Mbit，依照这个传播速度，可以在不同条件下满足不同用户通信信号传输的需求。同时，我国光纤通信的传输距离实现了每秒超过上百公里，而且光纤技术目前已经达到了不受天气变化的限制，并且即使在相对恶劣的自然环境下，自身的传输信号的稳定性也比较强。基于以上情况，并结合我国所使用的光纤通信技术具有较强的自身抗干扰能力、较好的保密性，相比较传统的数据传输模式而言，在电力系统通信中运用光纤通信技术，具有很大的优势。 2.2光纤材料环保绿色，节约工程成本 由于光纤材料自身的尺寸较小、重量轻，在一定程度上有利于工程建设工作。同时光纤通信材料不添加有害物质、不具备辐射性质，部分光纤更采用无金属加强材料，避免了金属材料的浪费，在一定程度上保护了环境，也节省了工程的建设成本，符合绿色电网的建设要求。在电力系统通信中运用光纤通信技术，具有很大的优势。 3、电力系统光纤通信工程的具体应用 3.1架空地线复合光缆 架空地线复合光缆主要指的是电力系统通信中使用的一种通信光缆，这种光缆主要应用于110kV及以上高压线路当中，悬挂在杆塔的顶端，充当地线和光缆使用。这种光缆自身具有双重功能，不仅具有普通地线的基本功能，还涵盖了通信光缆的功能。一般情况下，架空地线复合光缆主要结构有三层，最外层是一层铝线，中间层为钢芯，内层光纤包含在钢芯以内。根据内部结构类型的不同，架空地线复合光缆分为三种，即中心束管式、层绞式和骨架式。这种通信光缆自身最为主要的特点为：信息容量大；由于是在不锈钢内包含的光缆，自身的抗强电干扰的能力也很强。另外，这种光缆自身的温度性能比较好、机械强度也非常高。 3.2无金属自承式架空光缆 无金属自承式架空光缆也是电力系统通信中使用的一种通信光缆，芳纶纤维是无金属自承式架空光缆的主要原材料，具有弹性模量高、重量轻、防弹能力高等优点，采用松套层绞填充的方式进行套装。因无金属自承式架空光缆使用的是无金属加强材料，并且抗电性及抗腐蚀性能力较高，在电力系统通信中运用这种材料，可以有效避免雷电以及高温的伤害，在一定程度上减少线路运行故障的概率。 3.3金属自承式架空光缆 金属自承式架空光缆同为电力系统通信光缆的一种，自身结构相对复杂，采用高模量的塑料为原材料，内填充防水化合物套管，将单模或多模光纤套入，再在光纤的中心附加加强芯，金属加强芯的外层需用聚乙烯进行包裹。与其他类型的光缆进行比较，金属自承式架空光缆的优势非常明显，具有很好的耐水、耐高温性能。除此，金属自承式架空光缆的外层保护套表面非常光滑，能有效减少外部损伤。此外，还可以在内部填充特种防水化合物，最大程度保证光缆的防水能力。综上所述，金属自承式架空光缆适合在电力系统通信光纤网络建设中投入运用。 4、光纤通信技术在电力系统未来的发展方向 4.1智能电网建设 近年来，伴随着信息技术的高速发展，我们的生活发生了很大的变化，电网也日渐向智能化方向发展，未来将建成一个以物理电网为基础，并集成现代先进传感测量技术、通讯技术、信息技术、计算机技术和控制技术的新型电网。光纤通信技术在智能电网的建设中将充当一个重要的信息传输通道角色，光纤通信建设的发展将大大提高电力信息的传输效率，提高电力设备使用效率，降低电能损耗，使电网运行更加经济、高效。 4.2光联网技术 光波分复用技术自身具有一定的优势，然而，相比较光纤技术来说，自身的灵活性以及可靠性依然不够理想。通过光联网技术，不仅可以有效的改善传统网络技术的一些缺点，与此同时，还可以实现通信大容量远距离传输，从而可以在一定程度上扩大了传输的范围。另外，通过光联网技术，还可以将不同系统的信号进行连接，在这种情况下，网络技术自身的灵活性也得到了很大的提高。另外，光联网技术还可以快速的修复网络，并且不影响电力系统的正常运行。

光纤监控系统

监控系统中的信号有三类：图像、音频、数据，如何将这三种信号置于有效的控制之下要考虑的因素之一是----传输问题。 在光纤应用之前，铜缆因为费用低廉而被大量采用（但在远距离传输上采用光纤传输的成本要低于采用铜缆传输），但是铜缆传输越来越暴露其缺点，传输距离短直线超出（300/500米的距离）图像变形干扰纹加大，保密性差，容易受到电磁干扰，维护费用高等等。 光纤出现之后，光纤通讯的应用得到迅猛发展，已经成为远距离/近距离传输（超过300/500米的距离）的首选。 光纤监控系统的传输中，按传送信号的模式大致可分为两种方式：其一是模拟光纤传输，其二是数字光纤传输。目前，数字光纤传输因为其成熟的技术保证而得到广泛的应用。通常采用的数字光纤传输，大致可分为以下几类：VIDEO、DATA、AUDIO、VIDEO+DATA、VIDEO+AUDIO、VIDEO+DATA+AUDIO等。 在本篇中主要讨论数字光纤传输的技术、工艺、设备类型、视频信号的几个重要参数名词解释、测试问题以及设计方案（选用设备）要考虑的安全、有效的维护保证和成本等因素。 一、光纤传输设备的技术和工艺 （1）数字光端机所采用的技术有两种：FM和AM。早期各大公司的光纤传输设备大多采用AM技术，而随着时间的推移，FM技术

已经成为市场的主流，下表将AM与FM的特点作以定性比较：AM FM 系统允许光衰减小较大 视频信号传输带宽小大 传输信噪比（S/N）低高 对光源线形的要求高低 抗干扰性差好

由上表比较可知，FM技术较AM技术更为可靠：抗干扰能力强，保真度高，在线形良好的介质中传输，对非线形失真的要求不高，可大幅度提高光接收机的灵敏度。 （2）早期的光纤传输设备所采用的焊接工艺为插件式，插件焊接工艺有其先天不足的一面，如板间电磁干扰大，设备功耗大，产品体积大等等，这样就对传输系统造成了一定的影响，由于板间电磁干扰较大，系统引入的噪声也较大，从而影响到系统的信噪比和系统的视频指标；现在的产品大多采用SMT工艺，降低了系统的电磁噪声影响，可以更好的体现设计意图。 二、光纤传输设备的类型 光纤传输设备传输方式可简单的分成：多模光纤传输设备和单模光纤传输设备。

光纤通信系统总体设计的一些考虑

光纤通信系统总体设计的一些考虑 内蒙古铁通通信工程公司 师林 摘 要：当设计一个光纤通信系统（例如一个数字段）时，首先要弄清所设计系统的整体情况，它所处的地理位置，当前和未来3～5年内对容量的要求，ITU—T的各项建议及系统的各项性能指标，以及当前设备和技术的成熟程度等。在弄清楚情况的基础上，对下述问题进行具体的考虑和设计。 关键词：光纤通信系统，总体设计。 一、选择路由，设置局站 对于一个需要设计的系统，首先要在两个终端站之间选择最合理的路由、设置中继站（或转接站和分路站）。选择路由一般以直、近为依据，同时应考虑不同级别线路（例如一级干线和二级干线）的配合，以达到最高的线路利用效率和覆盖面积。 中间站的设置（中继站、转接站和分路站）既要考虑上下话路的需要，又要考虑信号放大再生的需要。由于光纤通道的衰减和色散使传输距离受限，需要在适当的距离上设置光再生器以恢复信号的幅度和波形，从而实现长距离传输的目的。 传统的O/E/O实再生器具有所谓的3R功能，即再整形（Reshaping）、再定时（Retiming）和再生（Regenerating）功能。这种再生器相当于光接收机和光发射机的组合，设备较复杂，成本很高，耗电也大。目前，在1.55μm波段运行的系统，已普遍采用掺铒光纤放大器（EDFA）代替传统的O/E/O再生器。虽然国际上也在研究具备3R功能的EDFA，但目前实用的EDFA只具备光放大的功能。因此，对高速率、长距离光纤通信系统，当使用级联EDFA时，须考虑对色散的补偿和对放大的自发辐射（ASE）噪声的抑制。 二、确定系统的制式、速率 20世纪90年代中期，SDH设备已经成熟并在通信网中大量使用，考虑到SDH设备良好的兼容性和组网的灵活性，新建设的长途干线和大城市的市话通信一般都应选择SDH设备，长途干线已采用STM－16、多路波分复用的2.5Gbit/s系统、甚至10Gbit/s系统。 对于农话线路，为了节省投资，也可采用速率为34Mbit/s，140 Mbit/s的PDH系统。 三、光纤选型 目前可选择的光纤类型有G.652光纤、G.653光纤、G.654光纤、G.655光纤及大有效面积光纤。G.652光纤是目前已大量敷设。在1.3μm波段性能最佳的单模光纤，该光纤设计简单、工艺成熟、成本底。但这种光纤工作在1.55μm波段时，有＋17ps/km﹒nm左右的色散， 109

光纤通信传输简介

光纤通信传输简介 随着近年来对光纤光缆、光器件。光系统的大力研究和开发，光纤性能更加完善，品种更加多元化，光纤通信已成为信息高速公路的传输平台，通信网络也在向全光网络发展。这篇论文旨在了解并简要介绍这个通信传输的主力军。 首先是光纤通信的介质：电缆。电缆又分为三种。 第一种为双绞线电缆，双绞线(TP)是一种最常用的传输介质。双绞线是由两根具有绝缘保护的铜导线组成，把两根绝缘铜导线，按一定的密度互相绞在一起，可以减少串扰及信号放射影响的程度，每一根导线在导电传输中放出的电波会被另一根线上发出的电波所抵消。 双绞线由两根22号至26号绝缘铜导线相互缠绕而成，而将一对或多对双绞线安置在一个套桷中，便形成了双绞线电缆。 双绞线电缆广泛应用于传统的通信领域。在计算机网络通信的早期阶段，点到点传输方式均使用双绞线电缆。随着技术的进步，双绞线电缆所能支持的通信速率不断提高。目前三类双绞线电缆能支持10Mbps100米，即10BASE-T标准，五类双绞线支持100Mbps速率100米，即CDDI标准甚至能支持155Mbps的ATM速率。根据最新的研究结果，双绞线能支持600Mbps以上的速率。 a、非屏蔽双绞线电缆

非屏蔽双绞线电缆是由多对双绞线和一个塑料外皮构成。国际电气工业协会(EIA)为双绞线电缆定义了五种不同的质量级别。 计算机网络中常使用的是第三类和第五类以及超五类非屏蔽双绞线电缆。 第三类双绞线适用于大部分计算机局域网络，而第五类双绞线利用增加缠绕密度、高质量绝像材料，极大地改善了传输介质的性质。 由于继承了声音电信通信的办法，计算机网络用的非屏蔽双绞线电缆在安装上通常与大部分电话系统相同，采用同一种方法，一个用户设备，通过RJ-45(4对线)或RJ-11(2对线)的电话连接器端口与非屏蔽双绞线电缆相连。目前，非屏蔽双绞线可在100米内，使数据传输率达到100Mbps(每秒百万位)。 b、屏蔽双绞线电缆 屏蔽双绞线电缆的内部与非屏蔽双绞线电缆一样是双绞铜线，外层由铝箔包着。 Apple计算机公司以及IBM公司所用的各种传输介质都要求使用屏蔽双绞线电缆。屏蔽双绞线相对来讲要贵一些，但它仍然比同轴粗缆和光缆便宜些。它的安装要比非屏蔽双绞线电缆难一些，类似同轴电缆。它必须配有支持屏蔽功能的特殊连接器和相应的安装技术。它具有较高的传输速率，100米以内达500Mbps，但是通常使用的传输率都不超过155Mbps。目前使用最普遍的速率是 16Mbps。屏蔽双绞线电缆的最大使用距离也限制在百米之内。