光纤通信 第一章 引言
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光纤通信原理及应用摘要:光纤通信技术是利用半导体激光器等光电转换器将电信号转换成光信号,并使其在光纤中快速、安全地传输的一门新兴技术。
光纤是一种理想的传输媒体,它具有传输时延低、高通信质量、高带宽、抗干扰能力强等特点。
光纤在高速以太网中有着广泛的应用。
论文主要分析了光电信号的转换、光纤通信的基本原理并介绍了光纤在通信领域中的一些应用。
关键词:光纤通信;光电转换;全反射1. 引言光纤是用光透射率高的电介质构成的光通路,它是一种介质圆柱光波导,它是用非常透明的石英玻璃拉成细丝,主要由纤芯和包层构成双层通信圆柱体。
光纤通信就是在发送端利用半导体激光转换器将电信号转换成光信号并利用光导纤维传递光脉冲来进行通信,光波通过纤芯以全反射的方式进行传导,有光脉冲相当于1,没有光脉冲相当于0。
同时,接收端利用光电二极管或半导体激光器做成光检测器,检测到光脉冲时将光信号还原成电信号。
在由于可见光的频率非10MHz的量级,因此一能做到使用一根光个光纤通信系统的传输带宽远远大于其它常高,约为8的传输媒体的带宽。
同时利用光的频分复用技术,就纤来同时传输多个频率很接近的光载波信号,使得光纤的传输能力成倍地提高。
2.理论模型在光纤通信系统的发送端使用光电信号检测电路将电信号转换成光信号,并使得光信号以大于某一角度入射到光通道,此时光信号在光纤以全反射的方式不断向前传输,并在接收端再将光信号转换成电信号进行进一步的处理。
2.1 光电信号检测电路的基本原理光电检测电路主要由光电器件、输入电路和前置放大器组成。
其中,光电检测器件是实现光电转换的核心器件,它把被测光信号转换成相应的电信号;输入电路为光电器件正常的工作条件,进行电参量的变换并完成前置放大器的电路匹配;前置放大器能够放大光电器件输出的微弱电信号,并匹配后置处理电路与检测器件之间的阻抗。
2.1.1 光电信号输入电路的静态计算图解计算法是利用包含非线性元件的串联电路的图解法对恒流源器件的输入电路进行计算。