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1、袁国良、李元元编著,光纤通信简明教程,第10章 光纤通信的高新技术,本章内容 10.1相干光通信技术 10.2 光弧子通信技术 10.3 光接入技术 10.4 光交换技术 10.5 全光通信网 小结、习题,1. 相干光通信技术的基本原理,2相干光通信系统的组成,相干光通信系统的方框图见图10-1-2。,与直接检测相比，相干光通信有如下优点：,(1) 接收灵敏度高。 (2) 频率选择性好。 (3) 不但可利用信号的强度信息，还能充分利用信号的位相信息，并可采用多种调制解调方式，具有很大灵活性及选择余地。 (4) 相干接收技术可以抑制级联光放大器中产生的严重噪声累积，故可采用多级光放大器级联来延长
2、中继距离。,3. 相干光通信的影响因素,(1)偏振噪声 (2)反射噪声 (3)光纤中的非线性效应 (4)光纤色散,4. 相干光通信系的关键技术,1) 半导体激光器的频率稳定问题和谱宽压缩问题 2) 光波的极化稳定问题 3) 平衡接收技术 4）相位分集接收技术,10.2 光弧子通信技术,1. 光孤子通信的概念 光孤子的产生原因是光纤的非线性效应。但是如果光场很强，则光纤的特征参数将随光场呈非线性变化。光纤群速度色散(GVD) 会使光脉冲展宽，而自相位调制则使波形中较高频率分量不断累积，使波形变陡，即光纤的非线性特性使光脉冲变窄。 光纤群速度色散(GVD) 和自相位调制(SPM)达到平衡，则使光脉
3、冲在传播中保持形状不变，即形成所谓的“光孤子”，使“光孤子”在光纤中长距离传输即实现了超大容量超长距离传输的光孤子通信系统。,2. 光孤子通信系统,将光孤子物理现象运用于光纤通信中，即形成了光孤子通信系统，组成框图如图10-2-1所示,10.3 光接入技术,1. 光接入网的概念 光接入网(OAN)是指以光纤作为传输媒体来取代传统的双绞线接入网，具体地说就是指本地交换机或远程模块与用户之间采用光纤或部分采用光纤来实现用户接入的系统。,2. OAN的参考配置,OAN是一个点对点的光传输系统。它是一个与业务和应用无关的光接入网。其参考配置应符合ITU-T G.982建议，如图10-3-1所示,光接入
4、网的应用类型,根据ONU在接入网中所处的位置不同，OAN可分为三种：光纤到路边(FTTC) 、光纤到大楼(FTTB)和光纤到户(FTTH)。如图10-3-2所示。,10.4 光交换技术,与传统电交换相比光交换具有以下优越性： 极宽的带宽 极快的速度 光交换与光传输相结合，促进全光通信网的发展 降低了网络成本，提高网络的可靠性。,1. 空分光交换,空分光交换是在空间域上将光信号进行交换。 图10-4-1给出了一种以22光开关为基本单元的多级互连空分光交换网络,2. 时分光交换,时分光交换是针对时分复用的一种光交换方式，采用时隙互换原理实现交换。,3. 波分光交换,波分光交换是针对WDM光网络的一
5、种光交换方式，它是以波长交换来完成交换功能。波分光交换通常使用波长变换方法实现。图10-4-3为一根光纤中使用波长变换方法实现 2和4 的原理。,4. 复合光交换,对于光信号同时采用上述两种或三种交换方式称为复合光交换。,10.5 全光通信网,1. 全光通信网的概念 它是指用户与用户之间的信号传输与交换全部采用光波技术，即数据从源节点到目的节点的传输过程都在光域内进行，而其在各网络节点的交换则使用高可靠、大容量和高度灵活的光交叉连接设备(OXC)。 在全光网中，由于没有电的处理，所以容许存在各种不同的协议和编码形式，使信号传输具有透明性。,2. 全光网的基本结构,全光网络是指以光纤为基础传输链路所组成的一种通信体系网络结构。目前所谓的光网络不是一种纯光的光网络，它的控制、管理以及处理仍是由电层来完成的。 全光网的基本结构主要由骨干网、城域网和光接入网三层组成，每层都是由波分复用系统、光放大器、光分插复用器、光交叉连接设备组成和光线路终端系统组成。,基于WDM光互联网技术的多波长全光网络结构示意图见图10-5-1,
