第一篇：《光纖通信》第三章通信用光器件小結(jié)

《光纖通信》第三章通信用光器件小結(jié)

浙江傳媒學(xué)院陳柏年

1、光纖通信系統(tǒng)中所常用的光器件有半導(dǎo)體光源、半導(dǎo)體光檢測(cè)器以及無源光器件。

2、光源器件作用是將電信號(hào)轉(zhuǎn)換成光信號(hào)送入光纖。常用的光源器件有LD和LED兩種。

3、LD由工作物質(zhì)、激勵(lì)源和光學(xué)諧振腔組成。

4、LED與LD的區(qū)別是前者沒有光學(xué)諧振腔，它的發(fā)光僅限于自發(fā)輻射，從而使所發(fā)的光為熒光，是非相干光。

5、半導(dǎo)體光電檢測(cè)器的作用是將電信號(hào)轉(zhuǎn)換成光信號(hào)。常用的光電檢測(cè)器有PIN和APD兩種。

6、無源光器件，常用的無源光器件有光連接器、光衰減器、光耦合器、光隔離器、光環(huán)形器、光波長轉(zhuǎn)換器、光開關(guān)、光濾波器和光纖光柵等。

第二篇：2014年中國光通信器件未來技術(shù)趨勢(shì)

2014年中國光通信器件未來技術(shù)趨勢(shì)

智研數(shù)據(jù)研究中心網(wǎng)訊：

內(nèi)容提要：核心光器件和芯片技術(shù)研發(fā)是我國在光通信急需提升的一大領(lǐng)域。國際經(jīng)驗(yàn)表明，高端光器件產(chǎn)品將是未來光器件行業(yè)的發(fā)展方向。

光器件產(chǎn)業(yè)是近年光通信發(fā)展勢(shì)頭最為迅猛的領(lǐng)域,技術(shù)走向集中在面向智能光網(wǎng)絡(luò)的光電子器件和日益高速化的光器件，未來通信手段中光通信將成為主流，包括近期硅光子技術(shù)成就芯片間數(shù)據(jù)傳輸最快速度，趨勢(shì)所在。

高速光通信關(guān)鍵器件和芯片技術(shù)”主要技術(shù)內(nèi)容包含：窄線寬可調(diào)光源、調(diào)制及驅(qū)動(dòng)器件、集成相干接收機(jī)、高速率模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片、高速信號(hào)處理算法處理芯片和增強(qiáng)型FEC芯片、成幀及復(fù)接芯片、40Gb/s和100Gb/s客戶側(cè)模塊等。

“寬帶光通信技術(shù)”主要技術(shù)內(nèi)容包含：高速光傳輸技術(shù);光電交換技術(shù)和光網(wǎng)絡(luò)控制平面技術(shù);以無源光網(wǎng)絡(luò)(PON)為代表的寬帶光接入技術(shù)。

光通信器件行業(yè)整體差距表現(xiàn)為關(guān)鍵工藝技術(shù)能力和工藝平臺(tái)水平與國外相比存在較大的差距，同時(shí)高端光電子器件方面的差距日益明顯。

內(nèi)容選自智研數(shù)據(jù)研究中心發(fā)布的《2014-2020年中國激光器件市場(chǎng)研究及投資前景分析報(bào)告》

第三篇：《光纖通信》第四章光端機(jī)小結(jié)

《光纖通信》第四章光端機(jī)小結(jié)

浙江傳媒學(xué)院陳柏年

1．光發(fā)射機(jī)與光接收機(jī)統(tǒng)稱為光端機(jī)。光發(fā)射機(jī)實(shí)現(xiàn)E/O，光接收機(jī)實(shí)現(xiàn)O/E轉(zhuǎn)換。

2．?dāng)?shù)字光發(fā)射機(jī)基本組成包括均衡放大、碼型變換、復(fù)用、擾碼、時(shí)鐘提取、光源、光源的調(diào)制（驅(qū)動(dòng)）電路、光源的控制電路（ATC和APC）及光源的監(jiān)測(cè)和保護(hù)電路等。

3．對(duì)光源進(jìn)行強(qiáng)度調(diào)制的方法分為兩類，即直接調(diào)制（內(nèi)調(diào)制）和間接調(diào)制（外調(diào)制）。通常直接調(diào)制適用于速率小于2.5Gbit/s的系統(tǒng)。間接調(diào)制適合于高速大容量的系統(tǒng)。

4．?dāng)?shù)字光接收機(jī)主要包括光電檢測(cè)器、前置放大器、主放大器、均衡器、時(shí)鐘提取電路、取樣判決器以及自動(dòng)增益控制（AGC）電路。

5．光接收機(jī)的噪聲主要來自光接收機(jī)內(nèi)部噪聲：包括光電檢測(cè)器的噪聲和光接收機(jī)的電路噪聲。光電檢測(cè)器的噪聲包括量子噪聲、暗電流噪聲、漏電流噪聲和APD的倍增噪聲；電路噪聲主要是前置放大器的噪聲。

6．?dāng)?shù)字光接收機(jī)主要指標(biāo)有光接收機(jī)的靈敏度和動(dòng)態(tài)范圍。

7．光中繼器的主要功能有：補(bǔ)償衰減的光信號(hào)；對(duì)畸變失真的信號(hào)波形進(jìn)行整形。有兩種類型的中繼器，傳統(tǒng)的光電中繼器和全光中繼器。

8．在PDH光纖通信系統(tǒng)中，常使用的線路編碼有分組碼mBnB，1B2B（CMI、雙相碼）和插入碼。在SDH光纖通信系統(tǒng)中廣泛使用的是加擾的NRZ碼。

第四篇：通信原理小結(jié)-模版

六、總結(jié)

回答下面三個(gè)問題：

（1）分析AMI碼和HDB3碼為什么會(huì)使信號(hào)消除直流分量且頻帶壓縮。

答：直流信號(hào)就是一個(gè)平的信號(hào)，其幅度和相位是恒定的，只有0頻率，沒有其他頻率分量，在頻域上看在0頻率上是一個(gè)沖激響應(yīng)；而AMI和HDB3碼是正負(fù)交替的電平，其統(tǒng)計(jì)均值為0，其頻譜在0頻率上的頻響幅度為0。

（2）AMI碼和HDB3碼相比各有什么優(yōu)缺點(diǎn)？為什么HDB3碼編碼時(shí)延比AMI碼大，有多大影響？

答：1）AMI碼優(yōu)點(diǎn)：沒有直流分量，且高低頻分量少，能量集中在頻率為1/2碼處；編解碼電路簡單，且可利用傳號(hào)極性交替這一規(guī)律觀察誤碼情況。

缺點(diǎn)：當(dāng)原信碼出現(xiàn)長連“0”時(shí)，信號(hào)的電平長時(shí)間不跳變，造成提取定時(shí)信號(hào)的困難。2）HDB3碼優(yōu)點(diǎn)：除了具有AMI碼的優(yōu)點(diǎn)外，同時(shí)還將連“0”碼限制在三個(gè)以內(nèi)，使得接收時(shí)能保證定時(shí)信息的提取。缺點(diǎn)：編碼時(shí)比較復(fù)雜。

3）因?yàn)镠DB3碼的編碼比較復(fù)雜，所以花費(fèi)的時(shí)間多一點(diǎn)，而AMI碼的編碼電路很簡單，所以花費(fèi)的時(shí)間短。所以，HDB3碼編碼時(shí)延比AMI碼大。

（3）還有哪些常用傳輸碼型，與AMI碼和HDB3碼相比有哪些優(yōu)缺點(diǎn)？

答：常用的碼型還有雙向碼、密勒碼、CMI碼和塊編碼。

雙相碼的優(yōu)點(diǎn)是：在每個(gè)碼元間隔的中心點(diǎn)都存在電平跳變，且沒有直流分量。缺點(diǎn)是占用帶寬加倍，使頻帶利用率降低。

CMI碼的優(yōu)點(diǎn)是易于實(shí)現(xiàn)，含有豐富的定時(shí)信息。

塊編碼的優(yōu)點(diǎn)是可以確保碼型的同步，有糾錯(cuò)能力。缺點(diǎn)是增加帶寬。

第五篇：通信原理小結(jié)

總是上課時(shí)算是比較認(rèn)真的，但是半期的時(shí)候還是沒有搞懂它是干什么的，甚至到期末了，也只有零星的一點(diǎn)編碼呀，帶寬呀，調(diào)制啦，這樣一些概念，但這些技術(shù)在一個(gè)通信系統(tǒng)中又是出于什么樣的位置，該怎樣應(yīng)用這些技術(shù)組成一個(gè)通信系統(tǒng)，對(duì)此我還是一概不知。然而經(jīng)過期末前的復(fù)習(xí)，我感覺自己對(duì)通信系統(tǒng)總算有個(gè)印象了，所以想把那些零碎的名詞做一些解釋，并且用我自己的學(xué)習(xí)過程以及對(duì)通信系統(tǒng)的了解來說明這些技術(shù)的應(yīng)用。

上面是我畫的認(rèn)為比較完整的通信系統(tǒng)的簡單流程圖，對(duì)此我做一翻解釋。

首先日常生活中的信號(hào)總是模擬的，我們把這些信號(hào)通過濾波等處理，得到帶限的信號(hào)，這里以基帶信號(hào)singnal為例子,signal 經(jīng)過采樣保持電路，我們就得到pam信號(hào)，如圖，這樣的信號(hào)就是離散信號(hào)了。

離散信號(hào)經(jīng)過量化歸屬到個(gè)檔次的幅度中比如我們有2v,4v,6,v,8v四個(gè)檔次的歸類，并且規(guī)定1v~3v之間的pam離散信號(hào)就歸類到2v的檔次中去,一次類推，通過比較給每個(gè)pam信號(hào)進(jìn)行歸類，這就是量化。

之后將量化了的信號(hào)進(jìn)行編碼，編碼是一種認(rèn)為規(guī)定的過程比如我們規(guī)定2v用00表示，4v用01表示，6v用10表示，而8v用11來表示,這樣就把階梯信號(hào)和二進(jìn)制信號(hào)有了一種對(duì)應(yīng)關(guān)系，順著這種對(duì)應(yīng)關(guān)系，我們可以得到剛才量化了的信號(hào)的二進(jìn)制代碼，這就是pcm編碼得到了可以在存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)的數(shù)字信號(hào)。

以上從模擬到數(shù)字信號(hào)的一種轉(zhuǎn)變就是我們常說的a/d轉(zhuǎn)換。至于我們平時(shí)要求的轉(zhuǎn)換比特率的求法可以從它的轉(zhuǎn)換過程得出計(jì)算方法。一個(gè)pam信號(hào)對(duì)應(yīng)一個(gè)檔次，而一個(gè)檔次對(duì)應(yīng)幾個(gè)比特的數(shù)字是在編碼中體現(xiàn)的，例子中就是一個(gè)檔次對(duì)應(yīng)兩個(gè)比特，假設(shè)這種對(duì)應(yīng)關(guān)系是1對(duì)n個(gè)比特，對(duì)模擬信號(hào)的采樣率是f,也就是1秒鐘有f個(gè)pam信號(hào)，這f個(gè)pam信號(hào)就要被轉(zhuǎn)換成f*n個(gè)比特，所以比特率就是f*n了。

對(duì)于完成轉(zhuǎn)換的數(shù)字信號(hào)，我們?nèi)绾翁幚砟?？有的是被放進(jìn)存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)了，有的是到cpu中進(jìn)行計(jì)算，加密等處理了。

通常為了達(dá)到通信目的，我們就要將數(shù)字信號(hào)傳遞并且轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)，畢竟在生活中模擬信號(hào)才是我們可以識(shí)別的。

所以我們從存儲(chǔ)器中讀取數(shù)字信號(hào)，這些信號(hào)是基帶信號(hào)，不容易傳輸，經(jīng)過數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)就可以轉(zhuǎn)換成高頻信號(hào)而被發(fā)送設(shè)備以各種形式比如微波，光信號(hào)傳播出去。發(fā)送這些高頻信號(hào)的速度關(guān)系到發(fā)送的比特率注意與前面的轉(zhuǎn)換的比特率有不同。假如整個(gè)發(fā)送端可以發(fā)送四中波形a,b,c,d，它們可以分別表示發(fā)送了00，01，10，11信號(hào)，那么我們就說發(fā)送一個(gè)符號(hào)（即波形）就是發(fā)送了兩個(gè)比特了。由此得到符號(hào)率與比特率的關(guān)系b=n*d.d是符號(hào)率baud/s, b是比特率bit/s, n表示一個(gè)符號(hào)與n個(gè)比特對(duì)應(yīng)。

接收設(shè)備將這些信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，通過解調(diào)器，就可以還原基帶信號(hào)，同樣可以將它們放進(jìn)存儲(chǔ)器存儲(chǔ)，這可以理解成網(wǎng)絡(luò)視頻在我們的電腦上的緩存。緩存中的信號(hào)通過解碼器，也就是與編碼器功能相反的器件將數(shù)字序列轉(zhuǎn)換成各種量化的臺(tái)階（檔次）信號(hào)。

最后將臺(tái)階信號(hào)進(jìn)行填充恢復(fù)，我們就又可以原來的輸入的模擬波形了，由此我們完成一次通信。

如果模擬信號(hào)不需要數(shù)字化，那么我們可以進(jìn)行模擬調(diào)制，同樣可以發(fā)送出去，這個(gè)過程要簡單很多。

當(dāng)然，這里所講的只是我們學(xué)習(xí)中所涉及的一些概念，完整的通信系統(tǒng)還有更多要考慮的，這只是我覺得通信過程的關(guān)鍵的骨架問題。

還有幾個(gè)概念是對(duì)它們的理解和總結(jié)，希望可以和大家分享。

1.二進(jìn)制比特率與信息量中的比特率。

因?yàn)槲覀兗俣ǘM(jìn)制信號(hào)是等概率發(fā)生的，也就是p=0.5，而信息量的定義是這樣的i=-log2(p)bit,通過此式，我們可以計(jì)算發(fā)送的一個(gè)二進(jìn)制符號(hào)的信息量i=-log2(0.5)bit=1 bit,所以我們通常說一個(gè)0或者1就是一個(gè)比特了。

2.方波的帶寬問題。

由上圖我們可以注意到，一個(gè)持續(xù)時(shí)間為t的方波，它的頻譜是一個(gè)sinc函數(shù)，零點(diǎn)帶寬是1/t，即時(shí)間的倒數(shù)。當(dāng)然，方波的帶寬是無限大的，因此這樣的波形在現(xiàn)實(shí)中是很難實(shí)現(xiàn)的，我們只能給方波提供一定的帶寬，就是說得到的肯定只能是經(jīng)過了過濾的波形。

在這里我們可以聯(lián)系到吉布斯現(xiàn)象。我們可以這樣理解：頻率越大，就說明變化越快，而方波的轉(zhuǎn)折點(diǎn)處就是一個(gè)極快的變化也就是有頻帶的高頻部分構(gòu)成，而經(jīng)過帶限的濾波之后，高頻被濾去，得到的波形在轉(zhuǎn)折點(diǎn)處就變化慢下來，于是在需要變化快的地方（如方波的轉(zhuǎn)折點(diǎn)）變化慢，由此產(chǎn)生吉布斯現(xiàn)象。

3.升余弦滾降濾波器。

我們知道升余弦滾降濾波器是防止碼間串?dāng)_而設(shè)計(jì)的。碼間串?dāng)_是指各個(gè)時(shí)間點(diǎn)上發(fā)送的符號(hào)并非準(zhǔn)確的方波，而是在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)仍有余波，于是對(duì)下一個(gè)時(shí)刻發(fā)送的符號(hào)產(chǎn)生影響，最后可能因?yàn)橛绊懙寞B加效果而使后果嚴(yán)重，得到相反的采樣結(jié)果。注意我們這里講的碼間串?dāng)_都是發(fā)生在基帶頻率上的。因此升余弦滾降濾波器也是在基帶上的應(yīng)用。

下圖是升余弦滾降濾波器的原理圖，上半部分是濾波器的頻譜相應(yīng)圖，下半部分是濾波結(jié)果在時(shí)間域上的波形圖。

我們可以這樣思考，發(fā)送的基帶波形是在一定的帶限內(nèi)的，假如說要求發(fā)送的符號(hào)率是d，那么圖下半部分中可知1/2f0=1/d，所以f0=1/(2*d),或者說d=2* f0,由下半圖我們可以看出我們發(fā)送的符號(hào)的頻率是2* f0，這串符號(hào)在頻譜上的表示（上半圖）是個(gè)帶寬為f0的信號(hào)，這個(gè)就是采樣定理中說的當(dāng)波形用sinc函數(shù)來表示時(shí)，符號(hào)率是該波形的帶寬的兩倍，也就是升余弦滾降濾波器在r=0的時(shí)候的特性。

當(dāng)然，我們這里表示的只是發(fā)送一個(gè)符號(hào)的波形的帶寬，但是我們可以這樣想象，一個(gè)系統(tǒng)在任何時(shí)候發(fā)送符號(hào)是使用的帶寬f0都是固定的，在1時(shí)間段內(nèi)發(fā)送的波形的帶寬在f0以內(nèi)，那么我們完全有理由相信在2時(shí)間段內(nèi)發(fā)送的波形的帶寬必然在f0以內(nèi)，所以這樣可以理解多個(gè)符號(hào)組成的波形的帶寬是在f0以內(nèi)的。

從下半圖我們可以看到，隨著r的增加，符號(hào)波形在一個(gè)周期段以外的衰減就會(huì)加快，這里我們就可以看到它對(duì)碼間串?dāng)_的影響會(huì)減小，這個(gè)就是升余弦滾降濾波器的作用，但是我們必須清楚的看到，符號(hào)率是不變的2* f0,而系統(tǒng)的絕對(duì)帶寬在增加。根據(jù)升余弦滾降濾波器的定義我們得到這樣一個(gè)關(guān)系d=2* f0/(1+r)。從以上的分析過程我們可以認(rèn)為1/2*f0就是發(fā)送的數(shù)字信號(hào)的周期，也就是對(duì)于同樣周期的信號(hào)我們需要不同的帶寬，這個(gè)帶寬就是發(fā)送的數(shù)字信號(hào)的帶寬，而與原始的模擬波的帶寬無關(guān)。

4.調(diào)制的一些想法。

在學(xué)習(xí)調(diào)制的過程中，我一直搞不清什么是調(diào)制信號(hào)，什么是載波。最后總算明白，原來（一般來講）調(diào)制就是將低頻信號(hào)（調(diào)制信號(hào)）攜帶的信息在另外一個(gè)高頻的信號(hào)（載波）上表現(xiàn)出來，表現(xiàn)的方法可以是改變載波的幅度或者相位或者頻率等。當(dāng)我們看到調(diào)制完成的波形是，發(fā)現(xiàn)它與載波有不同的幅度或者相位或者頻率，從這里的變化我們極可以判斷處調(diào)制信號(hào)有那些信息。載波就是用來攜帶低頻信號(hào)要表達(dá)的意思的高頻信號(hào)。之所以用高頻是因?yàn)樵谝话闱闆r下高頻信號(hào)便于傳輸。

以上是我在學(xué)習(xí)通信原理中覺得關(guān)鍵要明白的只是點(diǎn)，這樣知識(shí)才可以融會(huì)貫通。