在通信大時代里,光纖傳輸基本都是長距離的,光纖數(shù)字通信系統(tǒng)也是適于遠距離、大容量通信的。
在長距離的傳輸中,需要使用中繼器來放大經過長距離傳輸而減弱了的信號。在通信系統(tǒng)中,中繼距離越長,中繼站數(shù)目越少,系統(tǒng)的成本就越低,可靠性也越高。延長系統(tǒng)的中繼距離是科技工作者的奮斗目標之一。
光纖數(shù)字傳輸系統(tǒng)的最大中繼距離是指在光發(fā)射機和光接收機之間不設中繼器時能傳輸?shù)淖钸h距離,在設計一個光纖通信系統(tǒng)時,計算最大中繼距離是十分重要的。
四個因素決定光纖傳輸系統(tǒng)的最大中繼距離。
1.發(fā)送設備機輸出耦合進光纖的平均光功率。耦合進光纖的功率越大,中繼距離越長。
2.光纖的色散,若光纖的色散大,則經過一定距離傳輸后出現(xiàn)的波形失真就嚴重。傳輸?shù)木嚯x越長,波形失真就越嚴重。在數(shù)字通信系統(tǒng)中,波形失真將引起碼間干擾,使光接收靈敏度降低,影響系統(tǒng)的中繼距離。
3.光纖的損耗。光纖線路的損耗包括光纖活動連接器損耗和光纖的熔接損耗,當然主要是光纖的每公里損耗。如果光纖每公里損耗越小,則信號光功率在光纖上的損失就越小,光信號在光纖中的傳輸距離就越遠。
4.滿足一定誤比特率要求的光接收機靈敏度。接收靈敏度越高,即滿足系統(tǒng)誤比特率要求的最低接收光功率越小,中繼距離就越長。
對于某一光纖通信系統(tǒng)來說,發(fā)送光功率和光接收靈敏度一般都是已知的,影響其中繼距離的因素主要是損耗限制和色散限制。對于單模光纖通信系統(tǒng)來說,傳輸速率在140Mb/s以下的系統(tǒng)一般只受損耗限制,色散對其影響不大;而傳輸速率在565Mb/s以上的系統(tǒng),由于光源有一定的譜線寬度,可能會給中繼距離帶來較大影響。現(xiàn)在,采用動態(tài)單縱模激光器,特別是多量子阱激光器(MQW)后,連傳輸速率為2.5Gb/s的系統(tǒng)也幾乎不受色散限制了。