”信息高速公路“这个名词时常越入龙八国际视野，， ，，，，，，而”光谷“也继”硅谷“之后逐渐被人们所熟知。。。。 。 ”光谷“是光电子信息工业基地的代称，， ，，，，，，类似美国”硅谷“而起名，， ，，，，，，是光电信息高尖科技的孵化地。。。。 。中国”光纤之父”赵梓森院士就中国”光谷”的生长所揭晓的看法的时间说过:随着国际互联网营业和通讯业的飞速生长，， ，，，，，，信息化给天下生产力和人类社会的生长带来了极大的推动。。。。 。光纤通讯作为信息化的主要手艺支柱之一，， ，，，，，，必将成为21世纪很主要的战略性工业。。。。 。光纤通讯手艺和盘算机手艺是信息化的两大焦点支柱，， ，，，，，，盘算机认真把信息数字化，， ，，，，，，输入网络中去；； ；；；；光纤则是担负着信息传输的重任。。。。 。今世社会和经济生长中，， ，，，，，，信息容量日益剧增，， ，，，，，，为提高信息的传输速率和容量，， ，，，，，，光纤通讯被普遍的应用于信息化的生长，， ，，，，，，成为继微电子手艺之后信息领域中的主要手艺。。。。 。
那么赵院士所讲到的光纤通讯究竟是怎样一个系统,它究竟有何魔力呢,下面将带各人进入这神奇的光纤通讯天下，， ，，，，，，感受一下”信息高速公路“的先进手艺。。。。 。
基本的光纤通讯系统
很基本的光纤通讯系统由数据源、光发送端、光学信道和光吸收机组成。。。。 。其中数据源包括所有的信号源，， ，，，，，，它们是话音、图象、数据等营业经由信源编码所获得的信号；； ；；；；光发送机和调制器则认真将信号转酿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、1.31和1.55。。。。 。光学信道包括很基本的光纤，， ，，，，，，尚有中继放大器EDFA等；； ；；；；而光学吸收机则吸收光信号，， ，，，，，，并从中提守信息，， ，，，，，，然后转酿成电信号，， ，，，，，，很后获得对应的话音、图象、数据等信息。。。。 。
数字光纤通讯系统
光纤传输系统是数字通讯的理想通道。。。。 。与模拟通讯相较量，， ，，，，，，数字通讯有许多的优点，， ，，，，，，迅速度高、传输质量好。。。。 。因此，， ，，，，，，大容量长距离的光纤通讯系统大多接纳数字传输方法。。。。 。
在光纤通讯系统中，， ，，，，，，光纤中传输的是二进制光脉冲"0"码和"1"码，， ，，，，，，它由二进制数字信号对光源举行通断调制而爆发。。。。 。而数字信号是对一连转变的模拟信号举行抽样、量化和编码爆发的，， ，，，，，，称为PCM（pulse code modulation），， ，，，，，，即脉冲编码调制。。。。 。这种电的数字信号称为数字基带信号，， ，，，，，，由PCM电端机爆发。。。。 。
抽样是指从原始的时间和幅度一连的模拟信号中离散地抽取一部分样值，， ，，，，，，变换成时间和幅度都是离散的数字信号的历程。。。。 。
抽样所得的信号幅度是无限多的，， ，，，，，，让这些幅度无限多的一连样值信号通过一个量化器，， ，，，，，，四舍五入，， ，，，，，，使这些幅度变为有限的M种（M为整数），， ，，，，，，这就是量化。。。。 。由于在量化的历程中幅度取了整数，， ，，，，，，以是量化后的信号与抽样信号之间有一个差值（称为量化误差），， ，，，，，，使吸收端的信号与原信号间有一定的误差，， ，，，，，，这种误差体现为吸收噪声，， ，，，，，，称为量化噪声。。。。 。码位数M越多，， ，，，，，，分级就越细，， ，，，，，，误差越小，， ，，，，，，量化噪声也越小。。。。 。
编码是指凭证一定的规则将抽样所得的M种信号用一组二进制或者其它进制的数来体现，， ，，，，，，每种信号都可以由N个2二进制数来体现，， ，，，，，，M和N知足M=2N。。。。 。例如若是量化后的幅值有8种，， ，，，，，，则编码时每个幅值都需要用3个二进制的序列来体现。。。。 。需要注重的是，， ，，，，，，此处的编码仅指信源编码，， ，，，，，，这和后面提到的信道编码是有所区别的。。。。 。
现以话音为例来说明这个抽样、量化和编码历程。。。。 。我们知道话音的频率规模是300～3,400Hz，， ，，，，，，在抽样的时间，， ，，，，，，要遵照所谓的奈奎斯特抽样率，， ，，，，，，现实中按8,000Hz的速率举行抽样。。。。 。为了包管通话的质量，， ，，，，，，在远程干线话路中接纳的是8位码（28=256个码组）。。。。 。这样量化值有256种，， ，，，，，，每一种量化值都需要用8位二进制码编码，， ，，，，，，那么每一个话路的话音信号速率为8×8＝64kbps。。。。 。
从PCM装备（电端机）送来的电信号是适合PCM传输的码型，， ，，，，，，为HDB3码或CMI码。。。。 。信号进入光发送机后，， ，，，，，，首先进入输入接口电路，， ，，，，，，举行信道编码，， ，，，，，，酿成由"0"和"1"码组成的不归低码（NRZ）。。。。 。然后在码型变换电路中举行码型变换，， ，，，，，，变换成适合于光线路传输的mBnB码或插入码，， ，，，，，，再送入光发送电路，， ，，，，，，将电信号变换成光信号，， ，，，，，，送入光纤传输。。。。 。
光发射机主要包括以下参数：
发送光功率（dBm）
光谱特征（波长）
事情带宽（MHz）
频道数
CNR(dB)
CTB(dB)
CSO(dB)
射频输入电平（dBμV）
功耗（W）
很小边模抑制比（SMSR）
光中继器
现在，， ，，，，，，适用的光纤数字通讯系统都是用二进制PCM信号对光源举行直接强度调制的。。。。 。光发送机输出的经由强度调制的光脉冲信号通过光纤传输到吸收端。。。。 。由于受发送光功率、吸收机敏敏度、光纤线路消耗、甚至色散等因素的影响及限制，， ，，，，，，光端机之间的很大传输距离是有限的。。。。 。
例如，， ，，，，，，在1.31μm事情区34Mb/s光端机的很大传输距离一样平常在50~70km，， ，，，，，，140Mb/s光端机的很大传输距离一样平常在40~60km。。。。 。若是要凌驾这个很大传输距离，， ，，，，，，就必需增添光中继器，， ，，，，，，以放大和处置惩罚经衰减和变形了的光脉冲。。。。 。现在的光中继器常接纳光电再生中继器，， ，，，，，，即光一电－光中继器，， ，，，，，，这相当于光纤传输的接力站。。。。 。云云，， ，，，，，，就可以把传输距离大大延伸。。。。 。
现在常用的光中继器有三种功效：再放大(re-amplifying)、再整形（re-shaping）、再准时（re-timing），， ，，，，，，这三种功效的光中继器又称为“3R”中继器。。。。 。但这种历程相对啰嗦，， ，，，，，，很倒运于光纤的高速传输。。。。 。自从掺铒光纤放大器问世以后，， ，，，，，，光中继实现了全光中继，， ，，，，，，通常又称为1R（re-amplifying）再生。。。。 。此手艺现在仍然是通讯领域的研究热门。。。。 。
光学信道
在通讯系统中的信道有多种，， ，，，，，，例如双绞线，， ，，，，，，同轴电缆，， ，，，，，，无线电波和光缆等。。。。 。光学信道也就是我们所知道的光缆。。。。 。
光吸收机
从光纤传来的光信号进入光吸收电路，， ，，，，，，将光信号酿成电信号并放大后，， ，，，，，，举行准时再生，， ，，，，，，又恢复成数字信号。。。。 。由于发送端有码型变换，， ，，，，，，因此，， ，，，，，，在吸收端要举行码型反变换，， ，，，，，，然后将信号送入输出接口电路，， ，，，，，，酿成适合PCM传输的HDB3码或CMI码，， ，，，，，，再送给PCM。。。。 。
备用系统与辅助装备
为了确保系统的流通，， ，，，，，，通常设置都有备用系统，， ，，，，，，就好比对磁盘的备份。。。。 。正常情形下只有主系统事情，， ，，，，，，一旦主要系统泛起故障，， ，，，，，，就可以立纪迫椿到备用系统，， ，，，，，，这样就可以包管通讯的流通和准确无误。。。。 。
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