В зависимости от различных требований пользователей, различных типов услуг и развития технологий на разных этапах форма волоконно-оптических систем связи может быть разнообразной.
В настоящее время используется сравнительно большое количество системных форм волоконно-оптических цифровых систем связи модуляции интенсивности/прямого обнаружения (IM/DD). Принципиальная блок-схема этой системы показана на рисунке 1. Как видно из рисунка, оптоволоконная цифровая система связи в основном состоит из оптического передатчика, оптического волокна и оптического приемника.
Рисунок 1. Принципиальная схема волоконно-оптической цифровой системы связи.
В системе двухточечной волоконно-оптической связи процесс передачи сигнала: входной сигнал, отправляемый на терминал оптического передатчика, преобразуется в структуру кода, подходящую для передачи по оптическому волокну, после преобразования шаблона, а интенсивность света Источник напрямую управляется схемой управления. Модуляция, так что выходная оптическая мощность источника света изменяется в зависимости от тока входного сигнала, то есть источник света завершает электрическое / оптическое преобразование и отправляет соответствующий сигнал оптической мощности в оптическое волокно. для передачи; на линиях системы связи в настоящее время используется одномодовое оптоволокно. Это связано с его лучшими характеристиками передачи; после того, как сигнал достигает принимающей стороны, входной оптический сигнал сначала обнаруживается непосредственно фотодетектором для завершения оптического/электрического преобразования, а затем усиливается, выравнивается и оценивается. Серия обработок для восстановления исходного электрического сигнала, тем самым завершая весь процесс передачи.
Для обеспечения качества связи на соответствующем расстоянии между приемопередатчиками должен быть предусмотрен оптический повторитель. В волоконно-оптической связи существует два основных типа оптических повторителей: один — это повторитель в форме опто-электро-оптического преобразования, а другой — оптический усилитель, который непосредственно усиливает оптический сигнал.
В системах оптоволоконной связи основными факторами, определяющими расстояние ретрансляции, являются потери оптического волокна и полоса пропускания передачи.
Обычно затухание в волокне на единицу длины передачи в волокне используется для представления потерь в волокне, и его единица измерения - дБ/км. В настоящее время практическое оптическое волокно на основе диоксида кремния имеет потери около 2 дБ/км в диапазоне от 0,8 до 0,9 мкм; потеря 5 дБ/км на длине волны 1,31 мкм; а при длине волны 1,55 мкм потери можно снизить до 0,2 дБ/км, что близко к теоретическому пределу потерь в волокне SiO2. Традиционно длину волны 0,85 мкм называют коротковолновой волоконно-оптической связью; Длины волн 1,31 мкм и 1,55 мкм называются длинноволновыми для оптоволоконной связи. Это три практических рабочих окна с низкими потерями в оптоволоконной связи.
В цифровой оптоволоконной связи информация передается при наличии или отсутствии оптических сигналов в каждом временном интервале. Таким образом, расстояние ретрансляции также ограничено полосой пропускания оптоволокна. Обычно МГц.км используется как единица ширины полосы передачи на единицу длины волокна. Если полоса пропускания определенного волокна равна 100 МГц/км, это означает, что на каждом километре волокна разрешена передача только сигналов с полосой пропускания 100 МГц. Чем больше расстояние и меньше полоса пропускания передачи, тем меньше пропускная способность связи.