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1、word渤海大学毕业论文(设计)题 目 光纤通信系统的测试 完成人 王 影 主修专业 计算机科学与技术(电子信息工程)所 在 系 信息科学与工程学院入学年度 2000年 完成日期 2004年5月 指导教师 顺 目录任务书2摘要3Summary4引言6第一部分概论7一、光纤通信系统的组成7（一）光纤（光缆）8（二）电发射机11（三）光发射机（电光变换器）11（四）光中继器12（五）光接收机（光电变换器）12（六）备用系统和辅助系统13二、ITU-T国际电信联盟建议13第二部分光纤系统的基本测试14一、光纤数字通信的质量指标14（一）误码特性14（二）抖动特性18（三）可靠性21二、光接口指标的测
2、试23（一）光接口指标23（二）光接口测试主要仪器23（三）光接口各项指标的测试27结束语36参考文献：37任务书王影专业电子信息工程年级00级7班指导教师顺学历大学本科论文题目：光纤通信系统的测试论文主要容本文主要介绍数字光纤通信系统的基本测试，重点介绍光接口的指标及测试：包括测试的主要仪器的原理、使用方法，各项指标的测试原理、测试步骤和注意事项。论文的工作进度起2003年9月止2004年5月2003-9-12003-12-31 收集有关资料，整体规划2004-1-12004-3-31 理清思路，拟订论文初稿2004-4-12004-4-30 深入学习研究，交论文二稿2004-5-12004
3、-5-20 反复研究，弥补不足，交论文成稿指导教师签名 年 月 日学院院长签名 年 月 日摘要1970年，美国康宁玻璃公司研制出损耗为20dB的石英光纤，证明光纤作为通信的传输媒质是大有希望的。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，便开始了光纤通信迅速发展的时代。近10年来，光纤通信有了长足的发展。在人类向信息社会过渡的过程中扮演着重要的角色。正如有关权威人士所说：纵观当今电信业的主要技术，很少有像光纤和光波传输系统那样能够引发如此剧烈的变革。光纤通信的发展和广泛应用，极提高了信息的传输容量，使通信行业发生了翻天覆地的变化。本文主要介绍数
4、字光纤通信系统的基本测试。其中包括光纤数字通信系统的组成；光纤数字通信系统的质量指标；误码特性的性能指标和误码的产生机理及估算；抖动特性的性能指标和估算；可靠性的指标及表示。在系统测试部分，重点介绍光接口的指标及测试：包括测试的主要仪器的原理、使用方法，各项指标的测试原理、测试步骤和注意事项。关键词：光纤通信系统、光纤、误码率、抖动特性、光功率、灵敏度。SummaryIn 1970, Peaceful glass pany in the U.S.A. developed a kind of quartz optic fiber of 20dB to lose, which proved tha
5、t optic fiber medium is very hopeful as transmission of munication. In the same year, GaAlAs heterogeneously-formed semiconductor laser instrument realized the continuous work under the room temperature, and offered the ideal light source for fiber optic munication. From then on,the era that the fib
6、er optic munication developed rapidly began.In the past ten years,the fiber optic munication has got considerable development. It plays an important role when the mankind carried out the transition to the information-intensive society.Just like what relevant authorities said: Make a general survey o
7、f the main technology of the current telemunication industry, seldom can cause so violent a change like optic fiber and transmission system of light wave.Development of fiber optic munication and extensive application, has improved the capacity of transmission of information greatly,and has made the
8、 munication trade change greatly. This text mainly introduces the basic test of the digital fiber optic munication system, including the position of the optic fiber digital munication system, quality index of the optic fiber digital munication system, the performance index of one yard of characteris
9、ticand production mechanism and estimating of yard by mistake, performance index and estimating of the shaky characteristic, index and expression of dependability.In the test part of system, it mainly introduces the index and test of the mere interface. It includes main principle, operationmethod of
10、 test and principle, steps and precautions of index.Key words: fiber optic munication system, opticfiber,yardsof rate by mistake,shake characteristic, mere power, sensitivity.引言20世纪70年代末，光纤通信开始进入实用化阶段，各种各样的光纤通信系统如雨后春笋在世界各地建立起来，逐渐成为电信传送网的主要传输手段。近几年来，光纤通信中的各种新技术，新系统也日新月异地发展着，在全球信息高速公路地建设潮中扮演着重要角色。光纤通信
11、是以光波为载波，光纤为传输媒介的通信方式，在光纤通信系统中传输地信息，如和数据等信号，首先在系统的发送端变为光信号，即光调制，将低频电信号调制到高频的光载波上；已调制的光载波经光纤传输到接受端，然后将光信号转变为电信号，即光检波，从解调光波中取出低频电信号。就目前而言，PCM-IM(即脉冲编码强度调制)数字光纤通信系统最为常用。第一部分概论一、光纤通信系统的组成最基本的光纤通信系统由数据源、光发送端、光学信道和光接收机组成。其中数据源包括所有的信号源，它们是话音、图像、数据等业务经过信源编码所得到的信号；光发送机和调制器则负责将信号转变成适合于在光纤上传输的光信号，先后用过的光波窗口有0.85
12、、1.31和1.55。光学信道包括最基本的光纤，还有中继放大器EDFA等；而光学接收机则接收光信号，并从中提取信息，然后转变成电信号，最后得到对应的话音、图像、数据等信息。下面是光通信系统图。 TX：光发射端机 RX：光接收端机图1-1 光纤通信系统光纤传输系统是数字通信的理想通道。与模拟通信相比较，数字通信有很多的优点，灵敏度高、传输质量好。因此，大容量长距离的光纤通信系统大多采用数字传输方式。光通信系统是采用光缆作为传输通路中的传输媒质的。为了以光的形式来传输信号，分别在发送端装有将电信号转变成光信号的光发送机（电光变换器），在接收端装有光信号还原成电信号的光接收机（光电变换器）。光通信系
13、统中的中间中继机将传输途中减弱的光信号变换成电信号进行放大、再生。这就组成了光通信系统。下面分别简述各个部分：（一）光纤（光缆）光纤通信系统中最重要的是光纤光缆，它是光信号在发送器和接收器间的传输媒质。光纤中传播的模式就是光纤中存在的电磁波场场型，或者说是光场场型（HE）。按照光在光纤中的传输模式可分为：单模光纤和多模光纤。根据芯径大小等特定条件只传输一种模式的光纤称为单模光纤。按照折射率分布的不同，多模光纤又分为阶跃型和渐变型两类。图1-2所示为其剖面图 (a) 阶跃型多模光纤 （b）单模光纤 图1-2 光纤剖面图在应用中，每一类光纤都有优缺点。简单说，阶跃型光纤较便宜也最易于端接，但它的缺
14、点是带宽最窄。渐变型光纤有较宽的频带也容易端接，但价格较高。单模光纤有最宽的带宽，但价格也最高，而且不易端接。光纤的纤芯和金属包层是特别设计和处理过的，其折射特性具有互不性，这样光强进入纤芯不会受损，而且会被反射回纤芯，这就是TIR（全反射）。在发送端和接收端的光连接器中光缆末端设计在相对应部分是相同的。光纤中反射的基础是纤芯和包层的折射率，纤芯的折射率为n1,包层的折射率为n2。数学中物质的折射率(n)描述为光在真空中的速度与光在给定介质中的速度(v)之比，即n=c/v.空气中的折射率为一。由于光密介质中传播较慢，所以其折射率总大于一。介质密度越大，光传播越慢，折射率越大。如图1-3所示，当一束光线由第一种介质到达第二种介质的界面，由于这两种介质的折射率不同分别为(n1、n2)，这时，就只有一部分光线进入第二种介质中去，其余将被反射回第一种介质中去。同样，因为光的速度从第一种介质进入第二种介质时会改变，它的方向到达第二种介质时也会改变。 部分反射 全反射图1-3 光的部分反射与全反射在光纤法则中，纤芯是具有较高折射率的光物质。纤芯中的光线是最重要的，它携带了信息。光线从折射率为n1的介质以很小的角度1(入射角
