浅论光纤传输系统性能对光纤通信的影响

　　摘要：现代通信系统对光纤传输系统提出了更高的需求，需对系统的传输性能进行规划和设计。同时通过对光纤的损耗的主要因素对通信系统的影响的研究，对信号的传输做相应的改善，从而提高光纤通信的质量。
　　关键词：光纤通信；传输系统；性能；方法
　　科技的不断发展推动着光纤通信技术不断地发展，技术通信系统有了很大的改善，但是还有许多因素对光纤通信系统的性能造成影响，影响着传输的速率，信号的传输需要进一步的改善。而且我国许多光缆受到了不同程度的破坏，带来了巨大损失，目前通信的各个环节需要不断地进行改善。
　　一、光纤的主要传输系统
　　目前主要的光纤系统有电复用光纤传输系统和光复用光纤传输系统，这两个主要的传输系统依然占着主要的地位。下面主要介绍两个系统的主要原理：
　　一是电复用光纤传输系统，主要有频分复用光纤传输系统和微波副载波复用光纤传输系统。其中频分复用这个系统即在先用各路信号模拟或者数字调制不同的副载波，再把电路上复合后去调制光载波，这种传输系统可以在单根光纤上传输多个不同波长的光载波。这节约了成本，同时加大了信号的传输。而微波副载波复用光纤传输系统是N个频道的模拟基带电视信号，分别调制频率为fl，f2，f3，，fN的射频（RF）信号，把N个带有电视信号的副载波f1s，f2s，f3s，，fNs组合成多路宽带信号，再用这个宽带信号对光源（一般为LD）进行光强调制，实现电光转换。光信号经光纤传输后，由光接收机实现光电转换，经分离和解调，最后输出N个频道的电视信号。
　　二是光复用光纤传输系统，主要有波分复用（WDM）光纤传输系统，光时分复用（OTDMA）光纤传输系统和光码复用（OCDM）光纤传输系统。其中波分复用（WDM）光纤传输系统是在发送端将把不同的光信号进行复用，并耦合到光缆线路上的同一根光纤中进行传输，同时在接收端又将不同的波长信号分开，所以WDM技术对以后的网络发展宽带业务有着十分重要的意义。光时分复用（OTDMA）光纤传输系统是把各支路光信号变成高速率、超窄的短脉冲信号，然后插入复用信道中已经分配好的时隙上，因为整个过程是不需要光电转化的，所以这样的传输系统也减少了系统的损耗，使信号更加高质量的传输。光码复用（OCDM）光纤传输系统是用一组包含互相正交的码字码组携带多路信号的系统，这种系统的频谱资源利用率高，如果和WDM结合，可以大大增加系统的容量。
　　二、对系统影响的主要因素
　　一些因素影响着系统的性能，我们应该对这些因素的产生原因进行研究，这对以后的改善光纤通信的性能有着很大帮助。这些因素主要分为内在和外在因素。
　　一是内在因素：对系统造成影响的主要有色散、损耗和噪声。色散就是指不同颜色（不同频率）的光在光纤中传输时，由于具有不同的传播速度而相互分离。色散主要有模式色散、材料色散和波导色散。虽然技术在不断地进步但是还是存在着色散。损耗是指光纤每单位长度上的衰减。由于存在损耗使得模拟信号和数字信号的幅度都减小。损耗主要有连接损耗和非连接损耗。这严重的制约通信系统的性能。噪声是由于传播的逛功率不理想所导致的，主要是由模式噪声和反色激光器光导致光功率损耗。
　　二是外在因素：主要是对光纤造成了破坏，由于施工等原因会对光缆造成破坏。同时光纤的弯曲也会影响着通信的性能，弯曲到一定程度的时候，会使光的传输途径受到改变，从而使得光纤产生损耗。光纤通信系统中，系统的噪声往往是影响接收灵敏度的主要因素，也是衡量系统性能的一个重要参数。在光纤通信系统中出现的噪声，噪声主要有热噪声和散弹噪声。热噪声：由带电粒子在导电媒介中的布朗运动引起的，包括发生于有源器件内部的载流子或电子发射的随机性而形成散弹效应起伏过程的散弹噪声和引起电路中电流或电路两点间电位差不停起伏的电阻热噪声。因此，热噪声存在绝对零度以上的系统之中，热噪声即所谓的白噪声，是属于高斯正态分布的，经研究表明，一般信噪比大于15DB，信号的功率只要有很小的变化，误码率将会发生很多大的改变，这可以帮助我们改善系统的传输性能，即降低少量的系统损耗。散弹噪声：是由真空电子管和同半导体器件中电子发射的不均匀性引起的，散弹噪声会随着入射电功率的增加而增加，一般我们为了降低散弹噪声可以使用低通滤波器使得接收信道的带宽变宽。同时，误码率是衡量一个系统稳定的重要参数，因为误码率反应的是光纤通信系统传输质量的重要指标，误码率是指传输的二进制码流中出现错误的概率。因为误码率会随时间而产生变化所以应该采用误码时间百分数和误码秒百分数的方法用于实际的监测。
　　三、提高光纤通信系统性能的方法
　　影响光纤通信的因素很多，但是我们主要从色散、衰减对光纤的影响和一些影响光纤通信是外在因素进行改善。这样能让我们的通信性能得到大幅度提高。首先对减少色散来提高性能的主要方法有以下四种：采用色散补偿光纤通过接负色散的色散补偿光纤进行色散补偿，使得色散接近零，更好的提高了光纤通信的性能。我们可以采用光纤光栅在纤芯内形成一个窄带滤波器来减少色散。对光源实现预啁啾可以延长系统的传输距离来减少色散。利用自相位调制效应使得信号频谱逐渐展宽来减少色散。主要通过这几种方法来减少色散损耗，可以很好的改善光纤的通信性能。其次，对影响光纤通信的外在因素进行改善。要使光纤通信能够在日常生活中稳定的工作，就必须要加强光纤网络进行监控管理，通过合理的检测每个光纤，在最短的时间内发现问题。这样会在最短的时间内修复损坏的光纤，减少损失，同时在进行光纤布线的施工时候要有完备的设计图纸，这样做能够在施工的时候尽量减少对光纤造成破坏。虽然衰减也在光纤中存在，但是随着科技的发展自从出现光放大器后，光的衰减将不再是问题了，使得光纤能更好的
　　传输信号。
　　作者简介：陈奕玲，中国联通吉林市分公司。