光纤通信系统的基本组成

图1光纤数字通信系统示意图

     在点对点的光纤通信系统中，信号的传输过程：送入光发射端机的输入信号，经过码型变换以后，变成可适合在光纤中传输的码型结构，通过驱动电路对光源进行直接强度调制，使得光源输出的光功率随输入信号电流的大小而变化，即光源完成了电/光变换，将相应的光功率信号送入光纤传输；在通信系统的线路上，目前主要采用单模光纤，这是由于它具有较好的传输特性而决定的；信号到达接收端以后，首先通过光电检测器对输入的光信号进行直接检波，完成光/电变换，然后经放大、均衡、判决等一系列处理，使其恢复为原来的电信号，从而完成整个传输过程。
    为了保证通信质量，在收发端机之间适当距离上必须设有光中继器。光纤通信中光中继器的形式主要有两种，一种是光-电-光转换形式的中继器，另一种是在光信号上直接放大的光放大器。
    在光纤通信系统中，决定中继距离的主要因素是光纤的损耗和传输带宽。
    通常，用光在光纤中传输单位长度上的衰减量来表示光纤的损耗，其单位是dB/km。目前实用的石英系光纤，在0.8~0.9μm波段内、损耗约为2 dB/km左右；在1.31μm损耗为5dB/km；而在1.55μm处，损耗可降至0.2dB/km，这已接近SiO2光纤损耗的理论极限值。习惯上，将0.85μm称为光纤通信的短波波长；将1.31μm和1.55μm称为光纤通信的长波波长，它们是目前光纤通信中三个实用的低损耗工作窗口。
    在数字光纤通信中，是以每一时隙中有无光信号的方式来传递信息的。因此，中继距离还要受到光纤传输带宽的限制。通常用MHz.km作为单位长度光纤传输带宽的单位。如果给出某根光纤的带宽是100MHz.km，即说明每公里长光纤上，只允许传送100 MHz带宽的信号。距离越长，传输带宽越小，则通信容量就越小。