光纤通信系统设计技术要点
摘要：文章主要对光纤通信系统的构成进行了介绍，同时总结了系统设计的一般原则，并对设计过程中，如何确定系统的制式、速率，光纤的传输窗口及光纤选型，传输中继器距离设计进行了简要的概述，以供参考。
关键词：光纤通信 设计原则 设计参数
前言：
光纤通信是以激光作为信息载体，以光纤作为传输媒介的通信方式。由于光纤的传光性能优异，传输带宽极大，因此已经形成了以光纤通信为主，微波、卫星、电缆通信为辅的通信格局。
光缆数字传输系统，是一种高质量的信息传输系统，首先要搞清楚其所处的地理位置、当前和未来3-5年内对系统的需求、itu-t的各项建议、系统的各项性能指标以及当前设备和技术的成熟程度等，并对其进行具体的考虑和设计。
1.光缆传输系统的构成
光缆传输系统主要用于骨干网光缆传输系统，本地网光缆传输系统以及光缆接入网，主要由发送设备、传输线路、接收设备3大部分构成。
光缆传输系统中电发射端机的作用是对来自信息源的信号进行模/数转换并做多路复用处理。光发射机的作用是实现电/光转换，即把电信号调制成光信号，送入光纤传至远方。光接收机的作用是
实现光/电转换，即把来自光纤的信号还原成电信号，经放大、整形、再恢复原形后，送至接收机，完成数字信号的分接以及数/模转换。
对于长距离的光缆传输系统，还需要中继器，其作用是将经过长距离光纤衰减和畸变后的微弱光信号放大、整形、再生成具有一定强度的光信号，继续送向前方，以保证良好的通信质量。目前的中继器都采用光-电-光形式，即将接收到的光信号用光电检测器变换为电信号，经放大、整形、再生成后再进行调制光源，将短信后变化为光信号重新发出。
2.系统设计的原则
系统设计必须遵循一定的方法，并符合相关标准。系统设计一般采用的是最坏情况设计，即所谓最坏情况系统设计法，是在客户网络（如pdh、sdh等）中的光系统由光合电的系统参数来规范，而这些参数的取值是在其最坏情况下的极限值。当然，在实际的光纤通信系统中，可以充分利用设计分布特性，有效设计再生段距离，降低总成本。
计算机与通信1998年第2期网络光纤通信系统浅谈○时书丽
图光纤通信系统组成框图光导纤维(简称光纤)是当前信息时代电子学领域中迅速发展起来的新技术之一,它具有低损耗、中继距离长、频带宽、通信容量大、抗电磁干扰性、保密性强等优点。因此,在通信领域中显示出极强的生命力。光纤的主要成分是SiO2,生产光纤的原材料非常丰富,由光纤制成的光缆正在逐步取代目前的金属电缆。一、光纤通信的起源1966年,英籍华人高锟博士首次利用无线电波导通信的原理,提出了低损耗光纤的概念。当时最好的玻璃的损耗高达1000dB/km左右(既光波沿着光纤传输1km后,其光能只是原来的10-100)。高锟博士预见到,只要设法消除玻璃中的各种杂质,可以大大减少对光的吸收,完全可以生产出具有实用意义的低损耗的光纤。美国康宁公司经过大量的研究和试验,终于在1970年8月首次研制成功了损耗为20dB/km的石英光纤。这种光纤直径只有人的头发丝那么粗细,并且柔软可挠。同年,GaAlAs异质结半导体激光器实现了室温下的连续工作,为光纤通信提供了理想的光源。从此,光纤通信出现了突飞猛进的发展。光纤的传输损耗不断下降,带宽不断增加,光源和光检测器件的性能不断改善,寿命不断增长。在近十年中,各种类型的光纤通信系统以及光纤数字通信网如雨后春笋般地建立起来,显示出光纤通信的强大的竞争力。21世纪是信息爆炸的时代,光纤通信将成为社会不可缺少的高质量的信息传输通路。二、光纤通信系统的组成及功能光纤通信系统的组成如图1所示。光发射机的功能是把电端机来的电信号转换为光信号,光源组件自带尾纤,把它与光缆传输线的一端用活动连接器耦合,信息便可进入传输信道。光纤根据其传输模式的不同而分为多模光纤和单模光纤,现在长距离的传输一般多采用单模光纤。光缆是由多根光纤组成的传输线,它的功能是把光发射机的信号经远距离传输后,再耦合到光接收机中。光接收机的功能是把光缆传来的光信号经光检测器转换为电信号,再把这个微弱信号放大,恢复为主光发射机输入端的电信号。中继机的功能是补偿光的衰减,对失真的脉冲信号进行整形。当光信号在光纤中传输一定距离后,光能衰减,光脉冲展宽,从而使信息传输质量下降。为了克服这一特点,在大容量、远距离光纤通信系统中,每隔一定距离设置一个中继站,保证光纤高可靠性和高质量远距离传输。这种系统也叫光纤中继通信。三、光纤通信系统应用中要注意的问题光纤系统应用中主要解决两个问题:第一,根据需要确定选用单模光纤或多模光纤(现在大多采用单模光纤),再根据线路损耗,确定传输距离,进而确定是否需要中继站以及编者按:根据读者调查,《计算机与通信》月刊的读者主要是从事计算机专业技术的人员和从事通信技术工作的人员,根据读者要求,本着为通信工作者讲计算机技术、为计算机工作者讲通信知识的想法,本期约请时书丽同志写了这篇“光纤通信系统浅谈”,对于专门从事通信工作的读者来说,它可能比较浅,但我们希望这类文章能对计算机技术工作者了解通信技术有所帮助,以后我们还将刊登为通信工作人员讲解计算机知识的文章。希望广大读者能够就我们这个想法提出意见和建议。
I
课 程 设 计 报 告
课程名称 光纤通信
课题名称 通信系统综合实验
一、设计内容与设计要求
1、设计内容
1）多路数据＋多路电话光纤综合传输系统的实现
2）多路数据＋多计算机＋单路图像/语音全双工光纤综合传输系统的实现
3）*多路计算机＋双路图像/语音全双工光纤综合传输系统的实现
2、设计目的
掌握变速率时分复用的原理、实现方法；
学习并掌握计算机RS232通信技术；
掌握时分复用技术和波分复用技术的灵活搭配使用；
实现数字和语音同时通信。
3、实验仪器与设备
1.光纤通信实验系统2台。 2.示波器1台。
3.波分复用器2个。 4.电话2部。 II 5.FC/FC光纤跳线2根。
6.计算机若干台串口通信电缆若干根。
7.1310nm/1550nm波长波分复用器2个。
8.摄像头1个。
9.监视器1个（或用电话代替）。
4、设计原理
《多路数据＋多路电话光纤综合传输系统》综合了固定速率时分复用、解固定速率时分复用、PCM编译码、波分复用等几个子系统，具体的实验原理可以参看《光纤通信原理教学系统实验指导书》中的实验二十一、实验二十四、实验二十五、实验二十的方法；
《多路数据＋多计算机＋单路图像图像/语音全双工光纤综合传输系统》拟实现模拟图像、数据在同一光纤中传输。即在光纤中同时传输数字数据和模拟信号。一种解决方案综合了《光纤通信原理教学系统实验指导书》中的实验二十六、实验二十七、实验十六的知识；
《多路计算机＋双路图像/语音全双工光纤综合传输系统》综合了固定速率时分复用、解固定速率时分复用、变速率时分复用、解变速率时分复用、位时钟提取（数字锁相环DPLL）原理及实现五个实验，具体的实验原理可以参看《光纤通信原理教学系统实验指导书》中的实验二十一、实验二十三、实验二十四、实验二十五、实验二十六、实验二十七。
光纤通讯方案
第1篇
光纤通讯方案
一、项目背景
随着信息技术的飞速发展，数据传输速度和带宽需求不断提高，光纤通信技术在通信领域的地位日益显著。光纤通信具有传输速度快、带宽大、损耗低、抗干扰能力强等优点，已逐渐成为现代通信网络的主要传输方式。本方案旨在为某地区设计一套合法合规的光纤通讯方案，以满足其日益增长的通信需求。
二、项目目标
1. 提高通信速度，满足大数据传输需求；
2. 扩大通信带宽，提高网络容量；
3. 降低通信成本，提高通信效率；
4. 确保通信安全，保障信息安全；
5. 符合国家法律法规，实现合法合规运营。
三、光纤通信系统设计
1. 光缆选型
根据项目需求，选择单模光纤作为传输介质，以满足长距离、高速率传输的需求。
2. 光纤网络结构
采用环网结构，提高网络的可靠性和稳定性。在关键节点设置冗余设备，确保通信不中断。
3. 设备选型
（1）光发射机：选择性能稳定、可靠性高的激光发射机，保证信号的稳定传输。
（2）光接收机：选用高灵敏度、低噪声的光接收机，提高信号的接收质量。
（3）光放大器：在长距离传输过程中，根据信号衰减情况，设置光放大器，以补偿信号损失。
（4）光纤分纤箱：设置在用户接入点，实现光纤的分配和接入。
4. 传输系统设计
（1）传输速率：根据用户需求，设计传输速率，确保高速数据传输。
（2）传输距离：根据光纤类型和光放大器设置，计算传输距离，保证信号质量。
（3）信道编码：采用先进的信道编码技术，提高信号的抗干扰能力。
四、合法合规性分析
1. 遵循国家法律法规：本方案在设计过程中，严格遵守国家关于光纤通信的相关法律法规，确保项目合法合规。
2. 安全生产：在施工过程中，严格执行安全生产规定，确保工程安全。
3. 环保要求：在项目实施过程中，充分考虑环保要求，减少对环境的影响。
4. 隐私保护：保护用户隐私，不得泄露用户信息。
五、项目实施与验收
1. 项目实施：按照设计方案，组织施工队伍进行施工，确保工程质量。
