第五章光纤通信系统设计

5.3 应用举例
Ll
PT
PR
2 AC PP M e
Af
AS Lf
MC
AS
2 (28) 2 0.35 2 4 0.1 0.22 0.1 0.05 2
19.4 0.32
60 (km)
LC
71400 Dm 2
fb2
71400
3 20 15802 0.00242
为）。
以2.4系统为例，假设工作波长λ为1550，为17（·），则采
用普通量子阱激光器（设α=3）和调制器（设α=0.5）后，传输
距离可以分别达101和607。
5.2 色散受限系统设计
（3）采用外调制器
LC
c
Dm2
fb2
（5-11）
式中c为光速。 以2.4为例，λ=1550，17（·），则采用外调制器的系统色度 色散受限距离可以延长到1 275左右。 实际系统设计分析时，首先根据式（5-4）或（5-7）算出损耗 受限的距离，再根据式（5-8）至式（5-11）算出色散受限的距离， 最后选择其中较短的一个即为最大再生段距离。
第5章 光纤通信系统设计
光缆数字线路系统设计的基本方法是最坏值设计法。所谓最坏值
设计法，就是在设计再生段距离时，将所有参数值都按最坏值选取，
而不管其具体分布如何。
按照−T建议G.957的规定，允许的光通道损耗为
−−
（5-1）
为光发送功率；为光接收灵敏度；为光通道功率代价。
第5章 光纤通信系统设计
（5−5） （5−6）
5.1 损耗受限系统设计
式中为发送光功率（），为光接收灵敏度（），是光纤配
线盘上的收发端两个附加活动连接器损耗（），为光通道功率
代价（），由反射功率代价和色散功率代价组成，为系统设备
富裕度（），为光缆富余度（），n是再生段内所用光缆的盘
数，α是单盘光缆的衰减系数（），表示再生段平均光缆衰减
（5-8）
其中为S点和R点之间允许的最大色散值，可以从相关的标
准表格中查到，为允许工作波长范围内的最大光纤色散系数，
单位为（·），可取实际光纤色散分布最大值。
（1）多纵模激光器（）和发光二极管（）
Ld160fbD m
（5-9）
式中f b是线路信号比特率，单位为； 是光纤色散系数，单位
为（·）；δλ是光源的均方根谱宽，单位为；ε是与色散代价有
关的系数，当光源为多纵模激光器（−）时，ε取0.115，若为
发光二极管，ε取0.306。
5.2 色散受限系统设计
（2）单纵模激光器（）
LC
71400
Dm2 fb2
（5-10）
式中α为啁啾系数，当采用普通激光器作为系统光源时，α
取值范围为4～6；当采用新型的量子阱激光器时，α取值范围
为2～4；λ为波长（单位为）；f b为线路信号比特率（单位
5.1 损耗受限系统设计
损耗受限系统的实际可达再生段距离可以用下式来估算：
所以
PTPRAf LASLLf 1McLPPMe2AC（5-3）
2ACPPMeAS(Af L AfSMc)L
Ll PTPRA f2 AC L AfS PPM cMeAS
（5Baidu Nhomakorabea4）
其中
n
Af fi / n i1
n1
AS si/(n1) i1
5.3 应用举例
以−16长途通信系统光传输设计为例。 计划建设一条2.4单模光纤干线系统，系统采用单纵模激光器， 沿途具备设站条件的候选站点间的距离为（37～58），系统设计要 求设备富余度为4，光缆富余度为0.05。 根据上述58的最长站间距离可以初选L−16.2系统（其目标距离 80），并假设工作波长为极端的1 580，单盘光缆的衰减系数α0.22， 单个光纤接头的损耗α0.1（），单盘光缆的盘长2，活动连接器损耗 0.35，光纤色散系数20（·）。依据L−16.2规定，（−2～3），−28， 2，设激光器啁啾系数的α=3，则依据式（5-4）和式（5-10）可以 分别计算出：
系数（），α是单个光纤接头的损耗（），是再生段平均接头
损耗（）。
采用最坏值法设计时，再生段距离的计算公式（5−4）可以
简化为下式
Ll P Tm P Rm A f2 m A CA L m s fm P PM － m cM em ＋ Asm（5-7）
5.2 色散受限系统设计
色散受限系统可达的再生段距离的最坏值可用下式估算：
在实际中可以等效为附加接收损耗，可扣除，于是实际点
的允许损耗为 P SR A fLL A fSLM cL2A C
（5-2）
式中A f表示再生段平均光缆衰减系数（），
A S是再生段平均接头损耗（），
L f是单盘光缆的盘长（），
M c是光缆富余度（），
A C是光纤配线盘上的附加活动连接器损耗（），这里
按两个考虑。图5-1形象地演示了整个光通道损耗的组成。
第5章 光纤通信系统设计
第5章 光纤通信系统设计
本章内容、重点、难点和要求
本章内容 损耗受限系统的再生段距离的设计。 色散受限系统的再生段距离的设计。 损耗受限和色散受限系统的再生段距离的设计示例。 本章重点和难点 损耗受限和色散受限系统的再生段距离的设计示例。 学习本章目的和要求 掌握再生段距离设计的方法。
第5章 光纤通信系统设计
图5-1 光通道损耗的组成 在中继距离的设计中应考虑衰减和色散这两个限制因素，因 而对于中继距离的设计可以分为两种情况来讨论。 第一种情况是损耗受限系统，即再生段距离由S和R点之间的 光通道损耗决定。 第二种情况是色散受限系统，即再生段距离由S和R点之间的 光通道总色散所限定。
82 (km)
由于Ll＜LC，所以此系统为损耗受限系统，且能满足58km无中
继传输距离的要求。