光纤通信设备概述

光纤网络设备概述
光纤网络设备是一种基于光纤传输技术的网络通信设备，它利用光信号进行数据传输，具有高速、大容量、抗干扰能力强等特点。

光纤网络设备通常包括光纤收发器、光纤交换机、光纤调制解调器、光纤接口卡等组成。

光纤收发器是将电信号转换为光信号或将光信号转换为电信号的设备，一般用于光纤的发送和接收。

光纤交换机是一种专门用于光纤网络的交换设备，用于在光纤网络中进行数据的转发和交换。

光纤调制解调器用于将数字信号转换为光信号或将光信号转换为数字信号，是光纤网络中的重要设备之一。

光纤接口卡是将计算机或其他设备与光纤网络连接的设备，用于实现数据的输入和输出。

光纤网络设备在现代通信领域中起着非常重要的作用，广泛应用于通信、互联网、电信、金融、交通等领域。

由于光纤网络设备具有高速、大容量、低延迟、抗干扰能力强等特点，可以满足大规模数据传输和高速通信的需求，因此在网络通信领域中得到了广泛的应用和推广。

总的来说，光纤网络设备作为一种高效的网络通信技术，将在未来的通信领域中发挥越来越重要的作用，为人们提供更快速、更可靠的网络通信服务。

光纤通信SDH光传输设备光纤通信是目前最流行的通信方式之一，它已经被广泛应用于数据、语音通信和视频传输等多个领域。

然而，光纤通信也需要专门的设备来实现光传输。

本文将介绍光传输设备中的一种重要设备，即SDH光传输设备。

一、什么是SDH光传输设备？SDH光传输设备指同步数字体系光传输设备，它是把电信公司或网管提供的原始信号通过光放大器和光传输介质进行传输，从而实现多种信号的传输、交换和分配的设备。

SDH系统具有不同的速率等级，或者称之为SDH层。

根据传输的信号速率实现分层，SDH层次结构涵盖了不同的数据速率。

其中，最高速率的层次称为Synchronous Transport Module -1(SSTM-1)，其数据速度约为2.5 Gbit/s。

从SSTM-1开始，每个下一层次的速率都是前一层的倍数。

比如SSTM-4的速率为4倍于SSTM-1。

与PSTN（Public Switched Telephone Network，公共交换电话网）相比，SDH具有更好的性能和更高的扩展性能力。

因此，SDH光传输设备是光传输和交换网络的重要组成部分。

二、SDH光传输设备体系结构SDH光传输设备具有分层结构，它将数据传递和处理过程分为许多数据层次。

系统结构如下：数据层次：在SDH系统中，共有四个数据层次——别称STM（Synchronous Transport Module）。

它们是STM-1、STM-4、STM-16以及STM-64。

这些层次不仅代表着数据速度的不同，同时也具有不同的信道数和帧结构。

STM-1：STM-1是SDH系统速率结构中的最低层次，数据传输速率为155.5Mbps ，具有一组155并行时分多路信道（STM-1），每个STM-1由125个包含了9行9列81个VC(Virtual Channel)的桢组成，每个VC可传输2Mbps 的不同类型的信息，由此总带宽容量可达到155.5Mbps。

STM-4：STM-4是SDH系统速率结构中次低的层次，其数据传输速率为622Mbps。

光纤通信系统设备1.光端机光发送机与光接收机统称光端机。

光端机位于电端机和光纤传输线路之间。

光端机各部分的作用如下：输入、输出接口：输入、输出接口可以实现PCM数字复用设备的数字信号（一、二、三次群为HDB3码，四次群为CMI码）与不归零单极性码之间的转换。

码型变换与反变换：码型变换与反变换可以实现不归零单极性的普通二进制信号和适合于光缆线路传输的线路码型之间的转换。

光发送部分：光发送部分包括驱动电路和光源，还有自动光功率控制电路和自动温度控制电路。

光接收部分：光接收部分由光检测器和低噪声的电子放大器组成，它将来自光纤线路的光信号变换成电信号。

2. 光源光发送电路所用的光源是半导体发光器件。

根据半导体理论，在构成半导体晶体的原子内部，各个电子都占有一定的能级。

从能级分布来看，高能级组成的能带为导带，低能级组成的能带为价带。

如果让占据高能级的电子跃迁到较低的能级上与空穴复合，则电子就会以光子的形式释放出等于能级差的能量。

这就是半导体发光器件的基本工作原理。

目前使用的半导体发光器件有2种：一种称为发光二极管（light emitting diode，LED），另一种称为激光器（laser diode，LD）。

发光二极管由P型材料和N型材料构成，两种材料的交界区形成PN结，如果在PN结上加上正向电压，则N型区的电子和P型区的空穴将源源不断地流向PN结区，在那里空穴与电子复合，复合时电子从高能级的导带跃迁至低能级的价带而释放出与能级差等能量的光子。

激光器也由P型材料和N型材料构成，但利用另外一种方式发光（受激辐射），即导带内的电子受能量等于能级差的光的激发，发出与之同频率、同相位的光。

这种半导体器件在PN结的两端加工形成两个平行而光洁的反射镜面，形成一个谐振腔。

当在PN结上加上正向电压时，PN结内首先发出自发光，同时反射镜面将一部分反射光反馈到结上，激发电子从导带跃迁到价带而产生新的光子，部分新产生的光子也同样在谐振腔内来回反射，如此这样不断重复受激辐射过程。

光纤通信系统教材一、光纤通信概述光纤通信是一种利用光波在光纤中传输信息的通信方式。

相比于传统的电通信方式，光纤通信具有传输容量大、传输距离远、传输损耗低、抗电磁干扰等优点，因此在现代通信领域得到了广泛应用。

二、光纤传输原理光纤传输的基本原理是光的全反射。

当光波入射到光纤的芯层时，如果入射角大于或等于临界角，光波将在芯层与包层的交界处发生全反射，从而被限制在芯层中传播。

通过在光纤中不断发生全反射，光波可以在光纤中传播很远的距离。

三、光源与光调制光源是光纤通信系统中的重要组成部分，用于产生光波。

常用的光源有发光二极管（LED）和激光器（LD）。

光调制则是将信息加载到光波上的过程，常用的调制方式有直接调制和外部调制。

四、光探测器与光解调光探测器是光纤通信系统中的重要组成部分，用于接收光波并将光波转换成电信号。

常用的光探测器有光电二极管（PIN）和雪崩光电二极管（APD）。

光解调则是将从光波中提取出信息的过程，常用的解调方式有相干解调和非相干解调。

五、光纤光缆及其连接光纤光缆是光纤通信系统中传输光波的介质，具有传输容量大、传输损耗低等优点。

光纤光缆的连接方式有熔接和冷接等，连接时需要注意接头的质量和密封性，以保证信号传输的质量和稳定性。

六、光放大与光再生中继由于光纤传输过程中的损耗和散射等原因，光信号的强度会逐渐减弱。

为了延长传输距离和提高信号质量，需要在适当的位置放置光放大器和光再生中继器对光信号进行放大和再生。

常用的光放大器有掺铒光纤放大器（EDFA）和拉曼光纤放大器（FRA），常用的光再生中继器有光电转换器和数字中继器等。

七、光纤通信系统性能光纤通信系统的性能主要包括传输速率、传输距离、误码率、抖动、色散等方面。

其中，传输速率指的是单位时间内传输的数据量，传输距离指的是信号传输的距离，误码率指的是传输过程中出现错误的概率，抖动指的是信号时间上的不稳定，色散指的是不同频率的光波在光纤中传播速度不同而引起的脉冲展宽现象。

光纤通信的基本器件概述光纤通信系统中的基本器件包括光源、光接收器、光纤传输介质和光纤连接器。

光源是产生光信号的装置，常用的光源包括半导体激光器和 LED。

光接收器是将光信号转换成电信号的装置，常用的光接收器包括光电二极管和光电探测器。

光纤传输介质是用来传输光信号的介质，其主要优点是信号传输损耗小和传输距离远。

光纤连接器是用来连接光纤的装置，其主要作用是使光信号能够顺利地传输到目的地。

除了这些基本器件之外，光纤通信系统还包括光纤放大器、光谱分析仪、光纤调制器、光纤衰减器等辅助器件。

这些器件的作用是增强光信号的强度、分析光信号的特性以及对光信号进行调制和衰减。

总的来说，光纤通信的基本器件是光源、光接收器、光纤传输介质和光纤连接器。

这些器件共同构成了光纤通信系统，为现代通信系统的发展提供了重要支持。

光纤通信作为一种高效、高速、高容量的通信方式，在现代通信领域具有重要地位。

除了基本器件外，光纤通信系统还包括光纤交叉连接、光纤网络监测系统等辅助设备，以构建起完整的光纤通信网络。

以下将详细介绍光纤通信的基本器件及其相关辅助设备。

光源是光纤通信系统中的重要组成部分，用于产生光信号。

在光纤通信系统中，常用的光源有激光器和LED。

激光器由激光二极管构成，其光具有单一波长、高亮度、窄谱线、直射性以及相干性等良好特性。

这使得激光器在光纤通信中受到广泛应用。

相比之下，LED 的光谱相对较宽，其光源亮度较低，但具有制造成本低、使用寿命长等优点，常用于短距离通信和光纤传感。

在光纤通信系统中，光接收器也是至关重要的组件。

光接收器主要用于将光信号转化为电信号。

常用的光接收器包括光电二极管（PD）和光电探测器。

光电二极管用于接收低速光信号，具有快速响应速度、适应高温环境并可以工作在不同波长。

光电探测器则用于接收高速、远距离的光信号，并且其响应速度更快。

光电探测器在长距离、高速率的通信领域得到广泛应用。

光纤传输介质是光纤通信系统中的关键组成部分，用于传输光信号。