1.3 光纖通信系統的組成

光纖通信是以光波作為信息載體，以光纖作為傳輸介質的一種通信方式。要使光波成為攜帶信息的載體，必須在發射端對其進行調制，而在接收端把信息從光波中檢測出來（解調）。依目前技術水平，大部分采用強度調制-直接檢測（IM-DD）方式。數字光纖通信系統一般由光發射機、光中繼器、光纖和光接收機組成，其組成框圖如圖1-2所示。

圖1-2 數字光纖通信系統方框圖

1.光發射機

光發射機的作用是進行電/光轉換，即把數字化的電脈沖信號碼流轉換成光脈沖信號碼流并輸入到光纖中進行傳輸。光發射機由光源、驅動器和調制器組成，光源是光發射機的核心。在發射端，電端機把模擬信息（如語音）進行模/數轉換，轉換后的數字信號復用后再去調制發射機中的光源器件（如 LD），則光源器件就會發出攜帶信息的光波。如當數字信號為“1”時，光源器件發射一個“傳號”光脈沖；當數字信號為“0”時，光源器件發射一個“空號”光脈沖。

2.光中繼器

光中繼器的作用是補償光能的衰減，恢復信號脈沖的形狀。傳統的光中繼器采用的是光－電－光（O-E-O）的模式，光電檢測器先將光纖送來的非常微弱的并失真了的光信號轉換成電信號，再通過放大、整形、再定時，還原成與原來的信號一樣的電脈沖信號。然后，用這一電脈沖信號驅動激光器發光，又將電信號變換成光信號，向下一段光纖發送出光脈沖信號。通常把有再放大（re-amplifying）、再整形（re-shaping）、再定時（re-timing）這三種功能的中繼器稱為“3R”中繼器。這種方式過程繁瑣，不利于光纖的高速傳輸。自從摻鉺光纖放大器（EDFA）問世以后，光中繼實現了全光中繼，通常又稱為“1R”（re-amplifying）中繼器。目前光放大器已趨于成熟，它可作為lR 中繼器（僅僅放大）代替3R中繼器，構成全光通信系統。

3.光纖

光纖線路的功能是把來自光發射機的光信號，以盡可能小的畸變（失真）和衰減傳輸到光接收機。光纖線路由光纖、光纖接頭和光纖連接器組成。

4.光接收機

光接收機的作用是進行光/電轉換，即將由光纖傳來的微弱光信號轉換為電信號，經放大處理后，恢復成發射前的電信號。光接收機由光檢測器、光放大器和相關電路組成，光檢測器是光接收機的核心。在接收端，光接收機把數字信號從光波中檢測出來送給電端機，由電端機解復用后再進行數/模轉換，恢復成原來的模擬信息。