Selon les différentes exigences des utilisateurs, les différents types de services et le développement de la technologie à différentes étapes, la forme des systèmes de communication par fibre optique peut être diverse.
À l'heure actuelle, un nombre relativement important de formes de système sont utilisées pour les systèmes de communication numérique à fibre optique à modulation d'intensité/détection directe (IM/DD). Le schéma fonctionnel de principe de ce système est présenté à la figure 1. Comme le montre la figure, le système de communication numérique à fibre optique est principalement composé d'un émetteur optique, d'une fibre optique et d'un récepteur optique.
Figure 1 Diagramme schématique du système de communication numérique à fibre optique
Dans le système de communication point à point par fibre optique, le processus de transmission du signal : le signal d'entrée envoyé au terminal émetteur optique est transformé en une structure de code adaptée à la transmission dans la fibre optique après la conversion de motif, et l'intensité de la lumière La source est directement pilotée par le circuit d'entraînement Modulation, de sorte que la puissance optique de sortie de la source lumineuse change avec le courant du signal d'entrée, c'est-à-dire que la source lumineuse termine la conversion électrique/optique et envoie le signal de puissance optique correspondant à la fibre optique pour la transmission ; sur les lignes du système de communication, actuellement, fibre optique monomode Cela est dû à ses meilleures caractéristiques de transmission ; une fois que le signal atteint l'extrémité de réception, le signal optique d'entrée est d'abord détecté directement par un photodétecteur pour terminer la conversion optique/électrique, puis amplifié, égalisé et jugé. Une série de traitements pour le restaurer au signal électrique d'origine, complétant ainsi l'ensemble du processus de transmission.
Afin de garantir la qualité de la communication, un répéteur optique doit être prévu à une distance appropriée entre les émetteurs-récepteurs. Il existe deux principaux types de répéteurs optiques dans la communication par fibre optique, l'un est un répéteur sous forme de conversion optique-électrique-optique et l'autre est un amplificateur optique qui amplifie directement le signal optique.
Dans les systèmes de communication par fibre optique, les principaux facteurs qui déterminent la distance du relais sont la perte de la fibre optique et la bande passante de transmission.
Généralement, l'atténuation d'une fibre par unité de longueur de transmission dans la fibre est utilisée pour représenter la perte de la fibre, et son unité est le dB/km. A l'heure actuelle, la fibre optique pratique à base de silice présente une perte d'environ 2 dB/km dans la bande 0,8 à 0,9 μm ; une perte de 5 dB/km à 1,31 μm ; et à 1,55 μm, la perte peut être réduite à 0,2 dB/km, ce qui est proche de la limite théorique de perte des fibres SiO2. Traditionnellement, 0,85 μm est appelé la longueur d'onde courte de la communication par fibre optique ; 1,31 μm et 1,55 μm sont appelés les longueurs d'onde longues de la communication par fibre optique. Il s'agit de trois fenêtres de travail pratiques à faibles pertes dans la communication par fibre optique.
Dans la communication numérique par fibre optique, les informations sont transmises par la présence ou l'absence de signaux optiques dans chaque intervalle de temps. Par conséquent, la distance du relais est également limitée par la bande passante de transmission par fibre optique. Généralement, MHz.km est utilisé comme unité de bande passante de transmission par unité de longueur de fibre. Si la bande passante d'une certaine fibre est de 100 MHz.km, cela signifie que seuls des signaux de bande passante de 100 MHz peuvent être transmis sur chaque kilomètre de fibre. Plus la distance est longue et plus la bande passante de transmission est petite, plus la capacité de communication est faible.