Según los diferentes requisitos de los usuarios, los diferentes tipos de servicios y el desarrollo de la tecnología en diferentes etapas, la forma de los sistemas de comunicación por fibra óptica puede ser diversa.
En la actualidad, se utiliza un número relativamente grande de formas de sistemas para sistemas de comunicación digital de fibra óptica de modulación de intensidad/detección directa (IM/DD). El diagrama de bloques principal de este sistema se muestra en la Figura 1. Como puede verse en la figura, el sistema de comunicación digital de fibra óptica se compone principalmente de un transmisor óptico, una fibra óptica y un receptor óptico.
Figura 1 Diagrama esquemático del sistema de comunicación digital de fibra óptica.
En el sistema de comunicación de fibra óptica punto a punto, el proceso de transmisión de señal: la señal de entrada enviada al terminal transmisor óptico se transforma en una estructura de código adecuada para la transmisión en la fibra óptica después de la conversión del patrón, y la intensidad de la luz La fuente es impulsada directamente por la modulación del circuito de accionamiento, de modo que la potencia óptica de salida de la fuente de luz cambia con la corriente de la señal de entrada, es decir, la fuente de luz completa la conversión eléctrica/óptica y envía la señal de potencia óptica correspondiente a la fibra óptica. para transmisión; en las líneas del sistema de comunicación, actualmente, fibra óptica monomodo. Esto se debe a sus mejores características de transmisión; Después de que la señal llega al extremo receptor, la señal óptica de entrada primero se detecta directamente mediante un fotodetector para completar la conversión óptica/eléctrica y luego se amplifica, ecualiza y juzga. Una serie de procesamiento para restaurarla a la señal eléctrica original, completando así todo el proceso de transmisión.
Para garantizar la calidad de la comunicación, se debe proporcionar un repetidor óptico a una distancia adecuada entre los transceptores. Hay dos tipos principales de repetidores ópticos en la comunicación por fibra óptica, uno es un repetidor en forma de conversión óptico-eléctrico-óptica y el otro es un amplificador óptico que amplifica directamente la señal óptica.
En los sistemas de comunicación por fibra óptica, los principales factores que determinan la distancia de retransmisión son la pérdida de fibra óptica y el ancho de banda de transmisión.
Generalmente, la atenuación de una fibra por unidad de longitud de transmisión en la fibra se utiliza para representar la pérdida de la fibra, y su unidad es dB/km. En la actualidad, la práctica fibra óptica basada en sílice tiene una pérdida de aproximadamente 2 dB/km en la banda de 0,8 a 0,9 μm; una pérdida de 5 dB/km a 1,31 μm; y a 1,55 μm, la pérdida se puede reducir a 0,2 dB/km, lo que está cerca del límite teórico de pérdida de la fibra de SiO2. Tradicionalmente, 0,85 μm se denomina longitud de onda corta de la comunicación por fibra óptica; 1,31 μm y 1,55 μm se denominan longitudes de onda largas de comunicación por fibra óptica. Son tres prácticas ventanas de trabajo de bajas pérdidas en comunicación por fibra óptica.
En la comunicación digital por fibra óptica, la información se transmite mediante la presencia o ausencia de señales ópticas en cada intervalo de tiempo. Por lo tanto, la distancia de retransmisión también está limitada por el ancho de banda de transmisión de la fibra. Generalmente, MHz.km se utiliza como unidad de ancho de banda de transmisión por unidad de longitud de fibra. Si el ancho de banda de una determinada fibra se indica como 100 MHz.km, significa que solo se permite transmitir señales de ancho de banda de 100 MHz en cada kilómetro de fibra. Cuanto mayor sea la distancia y menor el ancho de banda de transmisión, menor será la capacidad de comunicación.