光纖在2017年已經(jīng)是一個(gè)很普遍的通信線(xiàn)路了。作為光纖通信技術(shù)和計算機技術(shù)是信息化的兩大核心支柱,計算機負責把信息數字化,輸入網(wǎng)絡(luò )中去;光纖則是擔負著(zhù)信息傳輸的任務(wù)。光纖通信被廣泛的應用于信息化的發(fā)展,成為繼微電子技術(shù)之后信息領(lǐng)域中的重要技術(shù)。本文在簡(jiǎn)單介紹光通信的基本原理的基礎上談一下光纖的布線(xiàn)技術(shù)及PCM設備。
光學(xué)通信原理
基本的光纖通信系統是由數據源、光發(fā)送端、光學(xué)信道和光接收機組成。數據是數字,聲音,圖象等各種信號的數字化。光發(fā)送機和調制器則負責將信號轉變成適合于在光纖上傳輸的光信號,先后用過(guò)的光波窗口有0.85、1.31和1.55。光學(xué)信道包括最基本的光纖,還有中繼放大器EDFA等;而光學(xué)接收機則接收光信號,并從中提取信息,然后轉變成電信號,最后得到對應的話(huà)音、圖象、數據等信息。
PCM電端機
在光纖通信系統中,光纖中傳輸的是二進(jìn)制光脈沖"0"碼和"1"碼,它由二進(jìn)制數字信號對光源進(jìn)行通斷調制而產(chǎn)生。而數字信號是對連續變化的模擬信號進(jìn)行抽樣、量化和編碼產(chǎn)生的,稱(chēng)為P(pulse code modulation),即脈沖編碼調制。這種電的數字信號稱(chēng)為數字基帶信號,由PCM電端機產(chǎn)生。
光發(fā)送端組成
從PCM設備(電端機)送來(lái)的電信號是適合PCM傳輸的碼型,為HDB3碼或CMI碼。信號進(jìn)入光發(fā)送機后,首先進(jìn)入輸入接口電路,進(jìn)行信道編碼,變成由"0"和"1"碼組成的不歸零碼(NRZ)。然后在碼型變換電路中進(jìn)行碼型變換,變換成適合于光線(xiàn)路傳輸的mBnB碼或插入碼,再送入光發(fā)送電路,將電信號變換成光信號,送入光纖傳輸。
光中繼器
傳統的光中繼器采用的是光-電-光(O-E-O)的模式,光電檢測器先將光纖送來(lái)的非常微弱的并失真了的光信號轉換成電信號,再通過(guò)放大、整形、再定時(shí),還原成與原來(lái)的信號一樣的電脈沖信號。然后用這一電脈沖信號驅動(dòng)激光器發(fā)光,又將電信號變換成光信號,向下一段光纖發(fā)送出光脈沖信號。通常把有再放大(re-amplifying)、再整形(re-shaping)、再定時(shí)(re-timing)這三種功能的中繼器稱(chēng)為"3R"中繼器。
光接收機
從光纖傳來(lái)的光信號進(jìn)入光接收電路,將光信號變成電信號并放大后,進(jìn)行定時(shí)再生,又恢復成數字信號。由于發(fā)送端有碼型變換,因此,在接收端要進(jìn)行碼型反變換,然后將信號送入輸出接口電路,變成適合PCMPCM設備傳輸的HDB3碼或CMI碼,送給PCM設備。
上述也是電信號轉化成光信號然后經(jīng)過(guò)傳輸最終又由光信號變?yōu)殡娦盘柕倪^(guò)程。然而在光纖技術(shù)的發(fā)展過(guò)程中經(jīng)歷了一系列的規范。從最初的準同步數字體系到現在最先進(jìn)的SDH光纖通信方式。