Conform diferitelor cerințe ale utilizatorilor, diferitelor tipuri de servicii și dezvoltării tehnologiei în diferite etape, forma sistemelor de comunicații prin fibră optică poate fi diversă.
În prezent, un număr relativ mare de forme de sistem sunt utilizate pentru sistemele de comunicații digitale cu fibră optică de modulare a intensității/detecție directă (IM/DD). Schema bloc de principiu a acestui sistem este prezentată în Figura 1. După cum se poate observa din figură, sistemul de comunicație digitală cu fibră optică este compus în principal dintr-un transmițător optic, o fibră optică și un receptor optic.
Figura 1 Schema schematică a sistemului de comunicații digitale cu fibră optică
În sistemul de comunicare punct-la-punct cu fibră optică, procesul de transmitere a semnalului: semnalul de intrare trimis către terminalul emițătorului optic este transformat într-o structură de cod adecvată pentru transmiterea în fibra optică după conversia modelului și intensitatea luminii sursa este condusă direct de modularea circuitului de acționare, astfel încât puterea optică de ieșire de către sursa de lumină se modifică odată cu curentul semnalului de intrare, adică sursa de lumină completează conversia electrică / optică și trimite semnalul de putere optică corespunzător fibrei optice pentru transmitere; pe liniile sistemului de comunicații, în prezent, fibră optică monomodală Acest lucru se datorează caracteristicilor sale de transmisie mai bune; după ce semnalul ajunge la capătul de recepție, semnalul optic de intrare este mai întâi detectat direct de un fotodetector pentru a finaliza conversia optică/electrică, apoi amplificat, egalizat și judecat. O serie de procesări pentru a-l restabili la semnalul electric original, completând astfel întregul proces de transmisie.
Pentru a asigura calitatea comunicației, trebuie prevăzut un repetor optic la o distanță adecvată între transceiver. Există două tipuri principale de repetoare optice în comunicarea prin fibră optică, unul este un repetor sub formă de conversie optic-electric-optică, iar celălalt este un amplificator optic care amplifică direct semnalul optic.
În sistemele de comunicații cu fibră optică, principalii factori care determină distanța releului sunt pierderea fibrei optice și lățimea de bandă de transmisie.
În general, atenuarea unei fibre pe unitatea de lungime de transmisie în fibră este utilizată pentru a reprezenta pierderea fibrei, iar unitatea acesteia este dB/km. În prezent, fibra optică practică pe bază de silice are o pierdere de aproximativ 2 dB/km în banda de 0,8 până la 0,9 μm; o pierdere de 5 dB / km la 1,31 μm; iar la 1,55 μm, pierderea poate fi redusă la 0,2 dB/km, ceea ce este aproape de Limita teoretică a pierderii fibrei de SiO2. În mod tradițional, 0,85 μm este numită lungimea de undă scurtă a comunicației prin fibră optică; 1,31 μm și 1,55 μm sunt numite lungimea de undă lungă a comunicației prin fibră optică. Sunt trei ferestre practice de lucru cu pierderi reduse în comunicarea prin fibră optică.
În comunicarea digitală prin fibră optică, informația este transmisă prin prezența sau absența semnalelor optice în fiecare interval de timp. Prin urmare, distanța releului este limitată și de lățimea de bandă de transmisie a fibrei. În general, MHz.km este utilizat ca unitate a lățimii de bandă de transmisie pe unitatea de lungime a fibrei. Dacă lățimea de bandă a unei anumite fibre este dată ca 100MHz.km, înseamnă că numai semnalele de lățime de bandă de 100MHz pot fi transmise pe fiecare kilometru de fibră. Cu cât distanța este mai mare și cu cât lățimea de bandă de transmisie este mai mică, cu atât capacitatea de comunicare este mai mică.