《電子技術(shù)應(yīng)用》
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光纖通訊器件如何選擇,光纖通訊技術(shù)發(fā)展趨勢探討

2020-06-22
來源:21IC

    光纖通訊是現(xiàn)代生活必不可少的通訊方式,,但對于光纖通訊,,并非所有人都足夠了解。為增進大家對光纖通訊的認識,,本文將基于兩點對光纖通訊加以介紹:1. 光纖通訊器件選擇,,2. 光纖通訊技術(shù)發(fā)展趨勢。

    

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    一,、光纖通訊器件選擇

    一個基本的光纖通訊系統(tǒng)非常簡單:一個LED發(fā)射器將電信號轉(zhuǎn)變成光信號,,并將之耦會進入傳輸光纖中,光信號通過光纖到達光接收器,,它把接收到的光信號恢復(fù)成原來的電信號輸出,。

    光纜的選擇:一般,石英玻璃光纖由于其低損耗,、高帶寬而用于長距離通信鏈路,,例如,以太網(wǎng)和FDDI標(biāo)準(zhǔn)指定采用多模62.5/125μm石英玻璃光纖,。這些細纖芯的光纖需要高精度連接器以減少耦合損耗,,對于工業(yè)應(yīng)用,需要低成本的光纜和連接器,。因此,,1mm的POF(PlymerOpTIcalFibers)和200μm的HCS(HardCladSilica)光纖是最好選擇,,它們均屬于階躍折射率的多模光纖。

    1mmPOF的典型損耗值在650nm波長時為0.2dB/m,,而200μmHCS光纖在650mm波長典型損耗值僅為8dB/km,,在820nm波長時更少。HCS光纖的核心是石英玻璃,,包層是專利的高強度聚合物,,不僅增加了光纖的強度,而且防潮防污染,,外護套則是2.2mm的聚氯乙烯,。HCS光纖可工作于一40℃~+85℃的溫度范圍內(nèi),架設(shè)溫度范圍為一20℃一+85℃,,在性能與價格上均滿足系統(tǒng)要求,。

    工作波長的選擇:光纖通訊系統(tǒng)的設(shè)計必須考慮光纖損耗與色散對系統(tǒng)帶來的影響,由于損耗和色散都與系統(tǒng)的工作波長有關(guān),,因此工作波長的選擇成為系統(tǒng)設(shè)計的一個主要問題,。

    綜合考慮系統(tǒng)的指標(biāo)要求與選定的光纖,選擇820nm波長可使HCS光纖損耗低至6dB/km,,同時色散也達到最小,。

    光源的選擇:在820m波長下,LED是可以選用的最佳光源,,與半導(dǎo)體激光器相比,,LED的驅(qū)動電路簡單,且成本低,。

    綜上所述,,光纜選用200μmHCS光纖,光收發(fā)器件選用HP公司820nm波長的HFBR-0400系列,。該系列中的HFBR-14X2/HFBR-24X2可在1500m距離內(nèi)達到5MBd的速率,,工作溫度范圍為一40℃~+85℃,有ST,、SMA,、SC和FC多種端口型號可供選擇。HFBR-14XZ采用820nm波長的AlGaAs型LED,,HFBR-24XZ內(nèi)部集成了包括PIN光電檢測器,、直流放大器及集電極開路輸出Schottky型晶體管的一個IC芯片,其輸出可直接與流行的TTL及CMOS集成電路相連,。

    

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    二,、光纖通訊技術(shù)發(fā)展趨勢

    1.波分復(fù)用系統(tǒng)

    超大容量、超長距離傳輸技術(shù)波分復(fù)用技術(shù)極大地提高了光纖傳輸系統(tǒng)的傳輸容量,在未來跨海光傳輸系統(tǒng)中有廣闊的應(yīng)用前景,。波分復(fù)用系統(tǒng)發(fā)展迅猛,。6Tbit/的WDM系統(tǒng)已經(jīng)大量應(yīng)用,同時全光傳輸距離也在大幅擴展,。提高傳輸容量的另一種途徑是采用光時分復(fù)用(OTDM)技術(shù),,與WDM通過增加單根光纖中傳輸?shù)男诺罃?shù)業(yè)提高其傳輸容量不同,OTDM技術(shù)是通過提高單信道速率來提高傳輸容量,,其實現(xiàn)的單信道最高速率達640Cbit/s,。

    2.光孤子通信

    光孤子是一種特殊的ps數(shù)量級的超短光脈沖,,由于它在光纖的反常色散區(qū),,群速度色散和非線性效應(yīng)相應(yīng)平衡,因而經(jīng)過光纖長距離傳輸后,,波形和速度都保持不變,。光孤子通信就是利用光孤子作為載體實現(xiàn)長距離無畸變的通信,在零誤碼的情況下信息傳遞可達萬里之遙,。

    3.全光網(wǎng)絡(luò)

    未來的高速通信網(wǎng)將是全光網(wǎng),。全光網(wǎng)是光纖通訊技術(shù)發(fā)展的最高階段,也是理想階段,。傳統(tǒng)的光網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)了節(jié)點間的全光化,,但在網(wǎng)絡(luò)結(jié)點處仍采用電器件,限制了通信網(wǎng)干線總?cè)萘康倪M一步提高,,因此,,真正的全光網(wǎng)已成為一個非常重要的課題。全光網(wǎng)絡(luò)以光節(jié)點代替電節(jié)點,,節(jié)點之間也是全光化,,信息始終以光的形式進行傳輸與交換,交換機對用戶信息的處理不再按比特進行,,而是根據(jù)其波長來決定路由,。

    

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