光纤通信系统主要由以下几个基本组成部分构成:
一、光发射器(光发送机)
光发射器是系统的源头,负责将电信号转换成光信号。它通常包含一个光源(如激光二极管、半导体激光器LD或发光二极管LED)和一个调制单元。光源产生光,而调制单元则根据电信号的变化调节光的强度、频率或相位,从而编码信息到光波中。光发射器由光源、驱动器和调制器组成,光源是光发射机的核心。
二、传输介质
传输介质是光信号在发射器和接收器之间传播的通道。最常用的传输介质是光纤或光缆,包括单模光纤和多模光纤。光纤的核心特性是能够以非常低的损耗和色散传输光信号过长距离。光纤线路由光纤、光纤接头和光纤连接器组成,光纤是光纤线路的主体,接头和连接器是不可缺少的器件。
三、光放大器
在长距离传输中,光信号会逐渐减弱。为了补偿这种损耗,可以使用光放大器来放大传输中的光信号。光放大器可以是掺铒光纤放大器(EDFA)或拉曼放大器等。
四、光接收器(光接收机)
光接收器是光纤通信系统的终点,负责将接收到的光信号转换回电信号。它包含一个光电探测器(如光电二极管PIN、APD),用来检测光信号,并将其转换成对应的电信号。光接收器由光探测器和光放大器组成,光探测器将光信号转换为电信号,经放大器处理后恢复为传输前的电信号。
五、中继器
在长途通信中,中继器用于放大和整形经过长距离光纤传输后衰减和畸变的微弱光信号,再生成具有一定强度的光信号,继续送向远方,以保证良好的通信质量。中继器由光探测器、光源和决策再生电路组成。
六、辅助设备
辅助设备包括用于监控和管理系统性能的各种设备,如光功率计、光时域反射仪(OTDR)、网络管理系统等。
七、接口和连接器
接口和连接器用于将光纤通信系统与其他通信系统或网络设备相连。常见的连接器类型包括SC、LC、ST、FC等。
八、防护和支撑结构
为了保护光纤免受物理损害,通常会使用管道、托盘、槽道等支撑结构,并采取适当的防护措施。