光纖通訊系統(tǒng)由哪些模塊組成?光纖通訊插入損耗、回撥損耗影響因素介紹

現(xiàn)代生活極大程度依賴于光纖通訊，但大家對于光纖通訊卻未必足夠了解。為增進大家對光纖通訊的認識，本文將對光纖通訊系統(tǒng)的基本組成以及光纖通訊中的插入損耗和回撥損耗的影響因素予以介紹。如果你對光纖通訊具有興趣，不妨繼續(xù)往下閱讀哦。

一、光纖通訊系統(tǒng)基本組成

(1)光發(fā)信機

光發(fā)信機是實現(xiàn)電/光轉換的光端機。它由光源、驅動器和調制器組成。其功能是將來自于電端機的電信號對光源發(fā)出的光波進行調制，成為已調光波，然后再將已調的光信號耦合到光纖或光纜去傳輸。電端機就是常規(guī)的電子通信設備。

(2)光收信機

光收信機是實現(xiàn)光/電轉換的光端機。 它由光檢測器和光放大器組成。其功能是將光纖或光纜傳輸來的光信號，經光檢測器轉變?yōu)殡娦盘枺缓?，再將這微弱的電信號經放大電路放大到足夠的電平，送到接收端的電端汲去。

(3)光纖或光纜

光纖或光纜構成光的傳輸通路。其功能是將發(fā)信端發(fā)出的已調光信號，經過光纖或光纜的遠距離傳輸后，耦合到收信端的光檢測器上去，完成傳送信息任務。

(4)中繼器

中繼器由光檢測器、光源和判決再生電路組成。它的作用有兩個：一個是補償光信號在光纖中傳輸時受到的衰減;另一個是對波形失真的脈沖近行政性。

(5)光纖連接器、耦合器等無源器件

由于光纖或光纜的長度受光纖拉制工藝和光纜施工條件的限制，且光纖的拉制長度也是有限度的(如1Km)。因此一條光纖線路可能存在多根光纖相連接的問題。于是，光纖間的連接、光纖與光端機的連接及耦合，對光纖連接器、耦合器等無源器件的使用是必不可少的。

備用系統(tǒng)與輔助設備

了確保系統(tǒng)的暢通，通常設置都有備用系統(tǒng)，就好比對磁盤的備份。正常情況下只有主系統(tǒng)工作，一旦主要系統(tǒng)出現(xiàn)故障，就可以立即切換到備用系統(tǒng)，這樣就可以保障通信的暢通和正確無誤。

輔助設備是對系統(tǒng)的完善，它包括監(jiān)控管理系統(tǒng)、公務通信系統(tǒng)、自動倒換系統(tǒng)、告警處理系統(tǒng)、電源供給系統(tǒng)等。

其中，監(jiān)控管理系統(tǒng)可對組成光纖傳輸系統(tǒng)的各種設備自動進行性能和工作狀態(tài)的監(jiān)測，發(fā)生故障時會自動告警并予以處理，對保護倒換系統(tǒng)實行自動控制。對于設有多個中繼站的長途通信線路及裝有通達多方向、多系統(tǒng)的線路維護中心局來說，集中監(jiān)控是必須采用的維護手段。

近代光通信的真正發(fā)展則只是近三四十年的事，其中起主導作用的是激光器和光纖的誕生。首先是1960年Maiman發(fā)明了紅寶石激光器，激光器產生的強相干光為現(xiàn)代光通信提供了可靠的光源。這種單波長的激光具有普通無線電波一樣的特性，可對其調制而攜帶信息。利用激光的早期光通信也是通過大氣傳輸?shù)摹５芸彀l(fā)現(xiàn)，許多因素如霧、雨、云，甚至一隊偶然飛過的鳥，都會干擾光波的傳播，因而只能作短距離通信用c顯然，需要一種像射頻或微波通信的電纜或波導那樣的光波通信傳輸線，以克服這些影響，實現(xiàn)信息的長距離穩(wěn)定傳輸。

1965年，E.Miller報導了出金屬空心管內一系列透鏡構成的透鏡光波導.可避免大氣傳輸?shù)娜秉c，但田其結構太復雜且精度要求太高而不能實用。而另一方面，光導纖維的研究正在扎實進行。早在1951年就發(fā)明了醫(yī)療用玻璃纖維，但這種早期的光導纖維損耗太大(大于1000dB/km)，也不能作為光通信的傳輸媒質.1966年，C.K.Kao和G.A.Hockman發(fā)表了對光纖通訊發(fā)展具有歷史意義的著名論文。他們在分析了造成光纖傳輸損耗高的主要原因后指出，如能完全除去玻璃中的雜質，損耗就可降到20dB/km——相當于同軸電纜的水平，那么，光纖就可用來進行光通信。在這種預想的鼓舞下，Corning公司終于在1970年制出了20dB/km損耗的光纖，從而為光纖通訊的發(fā)展鋪平了道路。對光纖譜特性的研究發(fā)現(xiàn)，它有3個低損耗的傳輸窗口，即850nm的短波長窗口和1300nm、1500nm的長波長窗口。而后，隨著新的制造方法的出現(xiàn)及工藝水平的不斷提高，光纖損耗不斷降低。到1979年，單模光纖在1550nm波長的損耗已降到0.2dB/km，接近石英光纖的理論損耗極限。

二、插入損耗、回撥損耗影響因素

1. 端面質量和清潔度

光纖端面缺陷(劃痕，凹坑，裂縫)和顆粒污染等都會直接影響連接器的性能，從而導致不良的 IL/RL。即使是 5 微米單模纖芯上的微小灰塵顆粒也可能最終阻塞光信號，從而導致信號損失。

2. 光纖斷裂、插接不良

有些時候雖然光纖已斷裂但仍能夠引導光通過，這種情況下也將導致不良的 IL 或 RL。正如文章一開頭提到的圖片中，APC 連接器與 PC 連接器相連接，一個是斜 8°的角，一個是微弧面的研磨角度，這兩者相連短時間內可能會有光通過，但同時也會引發(fā)很大的插入損耗和很低的回波損耗，可能也會導致兩個光纖端面無法精密對接而使光無法正常通過。

3. 超過彎曲半徑

光纖可以彎曲，但彎曲的太厲害也會造成光損耗顯著增加，也可能會直接導致?lián)p壞。因此在需要盤繞光纖的情況下，建議是保持盡可能大的半徑。一般建議是不要超過外套直徑的 10 倍。因此，對于外套為 2mm 的跳線，最大彎曲半徑為 20mm。

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