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【第7章 数字光纤通信系统】 数字光纤通信系统是一种基于光波承载数字信号,并利用光导纤维作为传输媒介的通信方式。这一技术具有诸多显著特点: 1. 纤维细小,重量轻:光纤直径约为0.1毫米,比电缆更细,因此重量轻,便于安装和维护。 2. 损耗极低:高纯度的光纤材料导致损耗非常低,提高了信号传输的效率和距离。 3. 宽带宽,信息容量大:由于光波频率高,能承载大量的信息,使得数字光纤通信具有高信息传输能力。 4. 抗电磁干扰:光纤由非金属材料制成,不受电磁干扰,保证了通信的稳定性。 5. 高温耐受,防火防爆:光纤由石英玻璃材料构成,能承受高温,具有良好的防火和防爆性能。 6. 通信保密性强:光纤传输时信号泄漏小,防止信息被窃听,增强了通信的安全性。 数字光纤通信系统主要由发送设备、传输信道和接收设备三部分组成。系统通常采用数字编码信号强度调制-直接检波的方式工作。在发送端,有源器件将数字脉冲信号转化为光信号,通过光纤进行传输;在接收端,光检测器将接收到的光信号转化为数字脉冲信号。若传输距离较远,光中继设备则用于对信号进行中继再生处理,以保持信号质量。 光端机是系统中的核心组件,它包括光发送、光接收、信号处理和辅助电路等部分,负责电/光和光/电的转换,以及数字信号的处理和码型变换。光中继机则在长距离传输后对信号进行放大、整形和再生,确保信号的准确传递。 光纤是实现数字光纤通信的关键元件,其导光原理基于光的全反射。光纤通常由纤芯、包层、涂覆层和套塑四部分组成,通过调整折射率和结构,实现光的高效传输。光纤可分为多模光纤和单模光纤。多模光纤能承载多种模式,但带宽窄,衰耗大,时延差大,适用于早期的PDH系统;而单模光纤只传输单一基模,带宽宽,无时延差,适合于高速率、长距离的通信需求。 随着技术的发展,数字光纤通信系统在现代通信网络中扮演着至关重要的角色,广泛应用于长途电话、数据通信、互联网、有线电视等多个领域,极大地推动了信息化社会的进步。
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