淺論光纖傳輸系統性能對光纖通信的影響

摘 要：現代通信系統對光纖傳輸系統提出了更高的需求，需對系統的傳輸性能進行規劃和設計。同時通過對光纖的損耗的主要因素對通信系統的影響的研究，對信號的傳輸做相應的改善，從而提高光纖通信的質量。

關鍵詞：光纖通信；傳輸系統；性能；方法

科技的不斷發展推動著光纖通信技術不斷地發展，技術通信系統有了很大的改善，但是還有許多因素對光纖通信系統的性能造成影響，影響著傳輸的速率，信號的傳輸需要進一步的改善。而且我國許多光纜受到了不同程度的破壞，帶來了巨大損失，目前通信的各個環節需要不斷地進行改善。

一、光纖的主要傳輸系統

目前主要的光纖系統有電復用光纖傳輸系統和光復用光纖傳輸系統，這兩個主要的傳輸系統依然占著主要的地位。下面主要介紹兩個系統的主要原理：

一是電復用光纖傳輸系統，主要有頻分復用光纖傳輸系統和微波副載波復用光纖傳輸系統。其中頻分復用這個系統即在先用各路信號模擬或者數字調制不同的副載波，再把電路上復合后去調制光載波，這種傳輸系統可以在單根光纖上傳輸多個不同波長的光載波。這節約了成本，同時加大了信號的傳輸。而微波副載波復用光纖傳輸系統是N個頻道的模擬基帶電視信號，分別調制頻率為fl，f2，f3，…，fN的射頻（RF）信號，把N個帶有電視信號的副載波f1s，f2s，f3s，…，fNs組合成多路寬帶信號，再用這個寬帶信號對光源（一般為LD）進行光強調制，實現電/光轉換。光信號經光纖傳輸后，由光接收機實現光/電轉換，經分離和解調，最后輸出N個頻道的電視信號。

二是光復用光纖傳輸系統，主要有波分復用（WDM）光纖傳輸系統，光時分復用（OTDMA）光纖傳輸系統和光碼復用（OCDM）光纖傳輸系統。其中波分復用（WDM）光纖傳輸系統是在發送端將把不同的光信號進行復用，并耦合到光纜線路上的同一根光纖中進行傳輸，同時在接收端又將不同的波長信號分開，所以WDM技術對以后的網絡發展寬帶業務有著十分重要的意義。光時分復用（OTDMA）光纖傳輸系統是把各支路光信號變成高速率、超窄的短脈沖信號，然后插入復用信道中已經分配好的時隙上，因為整個過程是不需要光電轉化的，所以這樣的傳輸系統也減少了系統的損耗，使信號更加高質量的傳輸。光碼復用（OC-DM）光纖傳輸系統是用一組包含互相正交的碼字碼組攜帶多路信號的系統，這種系統的頻譜資源利用率高，如果和WDM結合，可以大大增加系統的容量。

二、對系統影響的主要因素

一些因素影響著系統的性能，我們應該對這些因素的產生原因進行研究，這對以后的改善光纖通信的性能有著很大幫助。這些因素主要分為內在和外在因素。

一是內在因素：對系統造成影響的主要有色散、損耗和噪聲。色散就是指不同顏色（不同頻率）的光在光纖中傳輸時，由于具有不同的傳播速度而相互分離。色散主要有模式色散、材料色散和波導色散。雖然技術在不斷地進步但是還是存在著色散。損耗是指光纖每單位長度上的衰減。由于存在損耗使得模擬信號和數字信號的幅度都減小。損耗主要有連接損耗和非連接損耗。這嚴重的制約通信系統的性能。噪聲是由于傳播的逛功率不理想所導致的，主要是由模式噪聲和反色激光器光導致光功率損耗。

二是外在因素：主要是對光纖造成了破壞，由于施工等原因會對光纜造成破壞。同時光纖的彎曲也會影響著通信的性能，彎曲到一定程度的時候，會使光的傳輸途徑受到改變，從而使得光纖產生損耗。光纖通信系統中，系統的噪聲往往是影響接收靈敏度的主要因素，也是衡量系統性能的一個重要參數。在光纖通信系統中出現的噪聲，噪聲主要有熱噪聲和散彈噪聲。熱噪聲：由帶電粒子在導電媒介中的布朗運動引起的，包括發生于有源器件內部的載流子或電子發射的隨機性而形成散彈效應起伏過程的散彈噪聲和引起電路中電流或電路兩點間電位差不停起伏的電阻熱噪聲。因此，熱噪聲存在絕對零度以上的系統之中，熱噪聲即所謂的白噪聲，是屬于高斯正態分布的，經研究表明，一般信噪比大于15DB，信號的功率只要有很小的變化，誤碼率將會發生很多大的改變，這可以幫助我們改善系統的傳輸性能，即降低少量的系統損耗。散彈噪聲：是由真空電子管和同半導體器件中電子發射的不均勻性引起的，散彈噪聲會隨著入射電功率的增加而增加，一般我們為了降低散彈噪聲可以使用低通濾波器使得接收信道的帶寬變寬。同時，誤碼率是衡量一個系統穩定的重要參數，因為誤碼率反應的是光纖通信系統傳輸質量的重要指標，誤碼率是指傳輸的二進制碼流中出現錯誤的概率。因為誤碼率會隨時間而產生變化所以應該采用誤碼時間百分數和誤碼秒百分數的方法用于實際的監測。

三、提高光纖通信系統性能的方法

影響光纖通信的因素很多，但是我們主要從色散、衰減對光纖的影響和一些影響光纖通信是外在因素進行改善。這樣能讓我們的通信性能得到大幅度提高。首先對減少色散來提高性能的主要方法有以下四種：①采用色散補償光纖——通過接負色散的色散補償光纖進行色散補償，使得色散接近零，更好的提高了光纖通信的性能。②我們可以采用光纖光柵——在纖芯內形成一個窄帶濾波器來減少色散。③對光源實現預啁啾——可以延長系統的傳輸距離來減少色散。④利用自相位調制效應—使得信號頻譜逐漸展寬來減少色散。主要通過這幾種方法來減少色散損耗，可以很好的改善光纖的通信性能。其次，對影響光纖通信的外在因素進行改善。要使光纖通信能夠在日常生活中穩定的工作，就必須要加強光纖網絡進行監控管理，通過合理的檢測每個光纖，在最短的時間內發現問題。這樣會在最短的時間內修復損壞的光纖，減少損失，同時在進行光纖布線的施工時候要有完備的設計圖紙，這樣做能夠在施工的時候盡量減少對光纖造成破壞。雖然衰減也在光纖中存在，但是隨著科技的發展自從出現光放大器后，光的衰減將不再是問題了，使得光纖能更好的

傳輸信號。

作者簡介：陳奕玲，中國聯通吉林市分公司。endprint