Optisko šķiedru sakaru sistēmu pamatstruktūra Optisko šķiedru sakaru sistēmas pamatsastāvs ir parādīts 1-1. attēlā, galvenokārt ietverot trīs galvenās daļas: pārraidi, uztveršanu un optiskās šķiedras pamata pārraides sistēmu:
(1) Pārraides sadaļa: informācijas avots pārvērš lietotāja informāciju oriģinālos elektriskos signālos (bāzes joslas signālos); elektriskais raidītājs pārveido bāzes joslas signālus modulētos signālos, kas piemēroti kanālu pārraidei (piemēram, FM, PFM, PWM); optiskais raidītājs modulē un pārvērš elektriskos signālus optiskajos signālos.
(2) Uztvērēja daļa: optiskais uztvērējs pārveido optiskos signālus, kas tiek pārraidīti caur šķiedru, elektriskos signālos; elektriskais uztvērējs atjauno elektriskos signālus bāzes joslas signālos; informācijas izlietne atgūst lietotāja informāciju. Piezīme. Elektrisko signālu segmentos pirms optiskā raidītāja un pēc optiskā uztvērēja tiek izmantota tāda pati tehnoloģija/iekārta kā kabeļa sakari, tikai kabeļa pārraidi aizstājot ar "optiskais raidītājs + optiskās šķiedras līnija + optiskais uztvērējs".
(3) Pamata optiskās šķiedras pārraides sistēma ir sadalīta trīs daļās: optiskais raidītājs, optiskās šķiedras līnija un optiskais uztvērējs:
Optiskais raidītājs: kodols ir gaismas avots (piemēram, LED, pusvadītāju lāzera diode, DFB lāzers utt.), kam jāatbilst tādām prasībām kā augsta izejas optiskā jauda, augsta modulācijas frekvence, šaura spektrālā līnija un stabils viļņa garums; tā funkcija ir pārveidot elektriskos signālus optiskos signālos un savienot tos optiskajā šķiedrā.
Optiskās šķiedras līnija: sastāv no optiskās šķiedras, savienojumiem un savienotājiem (faktiski izmantojot optiskos kabeļus); tā funkcija ir pārraidīt optiskos signālus ar zemu kropļojumu un vājumu. Optiskā šķiedra ir cilindriska (serdes laušanas koeficients (n_1) > apvalka laušanas koeficients (n_2)), izmantojot kopējo iekšējo atstarošanu, lai pārraidītu gaismu; tai ir 3 zemu -zudumu logi: (0,85\\mum) (īss viļņa garums), (1,31\\mum) (garais viļņa garums), (1,55\\mum) (garais viļņa garums); galvenie raksturlielumi ir zudumi (vienība: dB/km) un izkliede (vienība: (ps/(km·nm)), kas ietekmē pārraides joslas platumu).
Optiskais uztvērējs: kodols ir fotodetektors (piemēram, PIN fotodiode, APD lavīnas fotodiode), kam jāatbilst augstas jutības, zema trokšņa un liela ātruma prasībām; vissvarīgākais parametrs ir jutība (atspoguļo spēju uztvert vājus optiskos signālus, kas ir svarīgs sistēmas kvalitātes rādītājs); tā funkcija ir pārveidot optiskos signālus elektriskos signālos un atgūt sākotnējo signālu.
Optisko šķiedru sakaru sistēmu klasifikācija Kopējās klasifikācijas metodes ir šādas:
(1) Klasifikācija pēc pārraides signāla veida: sadalīta optiskās šķiedras analogās sakaru sistēmās un optiskās šķiedras digitālās sakaru sistēmās:
Optisko šķiedru digitālo sakaru sistēmu priekšrocības:
Spēcīga pret{0}}traucējumu spēja un laba pārraides kvalitāte (troksnis rada tikai bitu kļūdas, ja tiek pārsniegts slieksnis);
Atjaunojoša atkārtošana, liels pārraides attālums (novērš trokšņu uzkrāšanos);
Pielāgo vairākus pakalpojumus ar lielu elastību (viegli ieviest integrētus pakalpojumus);
Viegli ieviešama augstas{0}intensitātes droša saziņa (vienkāršā teksta un atslēgas modulo-2 papildinājums);
Izmanto digitālās shēmas, viegli integrējamas, miniaturizētas, zemas izmaksas un augsta uzticamība.
Optisko šķiedru digitālo sakaru sistēmu trūkumi: Plašs aizņemts joslas platums, zema joslas platuma izmantošana, sarežģīts aprīkojums un salīdzinoši augstas izmaksas.
Optisko šķiedru analogo sakaru sistēmu raksturojums: šaurs aizņemts joslas platums, vienkāršas shēmas (nav nepieciešama A/D/D/A konvertēšana), zema cena, piemērota neliela attāluma saziņai.
(2) Klasifikācija pēc optiskā viļņa garuma un šķiedru veida: iedalīta īsviļņu garuma daudzmodu optisko šķiedru sakaru sistēmās un gara viļņa garuma optisko šķiedru sakaru sistēmās:
Īsa viļņa garuma daudzmodu sistēmas: darbības viļņa garums ap (0,85\\m), ātrums mazāks vai vienāds ar 34Mbit/s, atkārtotāja atstarpe mazāka vai vienāda ar 10km.
Gara viļņa garuma sistēmas (sadalītas 3 kategorijās):
(1,31\\mu m) daudzmodu sistēmas: ātrums 34/140Mbit/s, atkārtotāja atstarpe ≈20km;
(1,31\\mu m) viena režīma sistēmas: ātrums 140/565 Mbit/s, atkārtotāja attālums 30–50 km (pie 140 Mbit/s);
(1,55\\mu m) viena režīma sistēmas: ātrums ir lielāks vai vienāds ar 565 Mbit/s, atkārtotāja attālums ≈70 km.
(3) Klasifikācija pēc digitālās multipleksēšanas metodes: sadalīta plesiohronās digitālās hierarhijas (PDH) sistēmās un sinhronās digitālās hierarhijas (SDH) sistēmās:
PDH: katram hierarhiskā līmeņa bitu pārraides ātrumam ir pielaide un tas ir asinhrons, pieņemot pozitīvu pamatojumu, lai īstenotu plesiohrono multipleksēšanu; ātrums Mazāks vai vienāds ar 565Mbit/s.
SDH: piemērots pārraidei no punkta{0}}līdz-punktam/daudzpunktu tīklam; viena viļņa garuma ātrums var sasniegt 2,5 Gbit/s, 10 Gbit/s.
(4) Classification by transmission rate: Divided into 3 categories: 1) Low-speed systems: rate 2Mbit/s, 8Mbit/s; 2) Medium-speed systems: rate 34Mbit/s, 140Mbit/s; 3) High-speed systems: rate >565 Mbit/s.
(5) Klasifikācija pēc modulācijas metodes: iedalīta 2 kategorijās: 1) Tiešās intensitātes modulācijas sistēmas (iekšējā modulācija): modulācija gaismas avota gaismas emisijas procesa laikā; vienkāršs aprīkojums, zemas izmaksas, augsta modulācijas efektivitāte, bet spektra paplašināšana ietekmē ātruma uzlabošanos. 2) Netiešās modulācijas sistēmas (ārējā modulācija): pēc gaismas avota izstarojuma izejas ceļā tiek pievienots modulators; minimāla ietekme uz gaismas avota spektrālo līniju, piemērota liela ātruma saziņai.
