1、2022-3-2OE, HUST1Chapter 5 Lightwave Systems5.1 System Architectures 5.1.1 P2PPoint to point link 光通信系統(tǒng)最簡單形式 適用短和長距離 對長距離需要中繼器 對長距離需要色散補(bǔ)償DWDMDWDM光纖傳輸系統(tǒng)光纖傳輸系統(tǒng)2022-3-2OE, HUST3O OM MU UX XO OD DE EM MU UX XOAOAOAOAOAOA光發(fā)送光發(fā)送光發(fā)送光發(fā)送光發(fā)送光發(fā)送，光接收光接收光接收光接收光接收光接收光放大器的出現(xiàn)使得DWDM系統(tǒng)成為可能！ 5.1.2 Distribution Network

2、s廣播和分配網(wǎng)廣播和分配網(wǎng)分配到子系統(tǒng)群ISDN和CATVHUB和BUS拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)N個(gè)分支節(jié)點(diǎn)可得到的功率：PN=PTC(1-)(1-C)N-1插入損耗C耦合比5.1.3 Local Area Network局域網(wǎng)局域網(wǎng)l BUS拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)：Ethernetl Ring拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)：FDDI(Fiber Distribution Data interface)l HUB和BUS拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)l STAR拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的功率分配：PN=(PT /N)(1-)log2N 三網(wǎng)合一：電信網(wǎng)、廣播電視網(wǎng)、計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)。 扁平化。2022-3-2OE, HUST7 5.2 Design Guidelines5.2.1 Po

3、wer Budget（對發(fā)射功率，傳輸損耗，接收靈敏度進(jìn)行功率預(yù)算）（對發(fā)射功率，傳輸損耗，接收靈敏度進(jìn)行功率預(yù)算）無光放大器無光放大器(dBm)(dB)(dB)TrecLsPPCM（發(fā)射機(jī)功率）SL: system marginLD 6-8dB PDC: dBfconspliceML輸出功率下降的響應(yīng)度下降光纖鋪設(shè)中引入的彎曲損耗（線路總損耗）（活動連接1）（所有的焊接）2022-3-2OE, HUST85.2.2 Rise-time BudgetThe rise time of RC circuit Tr1(ln9)2.20.35(2)rrTRCRCTffRC 0.35/ RZ 0.70/

4、 NRZ /2rBfBTBfB 2rec2fiber2tr2TTTTr2GVD2modal2fiberTTT1modal21 Step-index Graded-index 8nLcTnLcLDT|GVD2022-3-2OE, HUST9 思考題思考題 某單模光纖通信線路長某單模光纖通信線路長90km，工作在，工作在1550nm，色散系數(shù)，色散系數(shù)D16ps/nm km。若已知光。若已知光發(fā)射機(jī)和光接收機(jī)的上升時(shí)間分別為發(fā)射機(jī)和光接收機(jī)的上升時(shí)間分別為Ttr50ps和和Trec20ps，考慮單縱模激光器的半高全寬譜，考慮單縱模激光器的半高全寬譜寬寬0.2nm，輸入信號為，輸入信號為RZ格式，按

5、照上升格式，按照上升時(shí)間預(yù)算線路允許工作速率為多少？時(shí)間預(yù)算線路允許工作速率為多少？EDFA All optical and fiber compatible Wide bandwidth，20-70nm High gain，20-40dB High output power，200mV Bit rate，modulation format，power and wavelength insensitive Low distortion and low noise，(NF5dB)泵浦光 980 nm 躍遷躍遷 亞穩(wěn)態(tài)亞穩(wěn)態(tài)信號光信號光1550 nm受激放大光受激放大光1550 nm基態(tài)基態(tài)基態(tài)基

6、態(tài) 激發(fā)態(tài)激發(fā)態(tài)EDF原理鉺纖吸收譜泵浦波長可以是514、679、800、980、1480nm波長短于980nm的泵浦效率低，因而通常采用980和1480nm泵浦。EDFA的基本結(jié)構(gòu)EDFA 主要由摻鉺光纖主要由摻鉺光纖(EDF)、泵浦光源、耦合器、光隔離器及光濾波泵浦光源、耦合器、光隔離器及光濾波器組成，結(jié)構(gòu)如圖所示。器組成，結(jié)構(gòu)如圖所示。 信號光耦合器光隔離器摻鉺光纖光隔離器光濾波器輸出光泵浦光三種泵浦方式的EDFALD2WDM2EDFAPCAPCinoutLD1WDM1LDWDMEDFAPCAPCin outLDWDMEDFAPCAPCin out同向泵浦同向泵浦( (前向泵浦前向泵浦)

7、 )型：型：較好的噪聲性能較好的噪聲性能反向泵浦反向泵浦( (后向泵浦后向泵浦) )型：型：輸出信號功率高輸出信號功率高雙向泵浦型：輸出信號雙向泵浦型：輸出信號功率比單泵浦源高功率比單泵浦源高3dB3dB，且放大特性與信號傳輸且放大特性與信號傳輸方向無關(guān)方向無關(guān)EDFA Challenges Gain Flattening 增益平坦 Gain Transient 增益瞬態(tài)效應(yīng) Gain Bandwidth Widening 增益帶寬的拓寬C帶（1530-1565nm）+L帶 （1565-1610nm）Gain Flattening Passive equalization Pre-equalize the input signal Add