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光纤通信光纤通信第4章 光端机 9/4/20241 光纤通信光纤通信本章内容 光发送机 光接收机 光中继器 光线路码型本章重点 光发送机和光接收机的功能、电路组成和工作原理 光通信常用线路码型第4章 光端机9/4/20242 光纤通信光纤通信学习本章目的和要求 掌握光发送机和光接收机的组成框图及工作原理 熟悉光中继器的组成框图及工作原理 掌握光通信常用的线路码型第4章 光端机9/4/20243 光纤通信光纤通信第4章 光端机 光纤通信系统主要包括光纤（光缆）和光端机每一部光端机又包含光发送机和光接收机两部分，如果通信距离长时还要加光中继器，如图4-1所示图4-1 光纤通信系统组成9/4/20244 光纤通信光纤通信第4章 光端机• 光发送机是实现E/O转换的光端机其功能是将来自于电端机的电信号对光源发出的光波进行调制，成为已调光波，然后，再将已调的光信号耦合到光纤线路中进行传输• 光接收机是实现O/E转换的光端机。

其功能是将经光纤传输来的微弱的光信号，经光检测器转变为电信号，并对电信号进行放大、整形、再生后，生成与发送端相同的电信号，送到接收端的电端机• 光中继器是信号经过一段距离传输后，当信道信噪比不太大时，及时识别判决，以防止信道误码• 电端机在发送端把信息进行模/数转换并完成复用，然后将信号送入光发送端机接收端完成相反的功能9/4/20245 光纤通信光纤通信4.1 光 发 送 机 光发送机的作用是把从电端机送来的电信号转变成光信号，并送入光纤线路进行传输因此对光发射机有一定的要求 （1）有合适的输出光功率 光发送机的输出光功率，通常是指耦合进光纤的功率，亦称入纤功率入纤功率越大，可通信的距离就越长，但光功率太大也会使系统工作在非线性状态，对通信将产生不良影响因此，要求光源应有合适的光功率输出，一般为0.01mW～5mW9/4/20246 光纤通信光纤通信4.1 光 发 送 机 （2）有较好的消光比 消光比的定义为全“1”码平均发送光功率与全“0”码平均发送光功率之比 式中，P11为全“1”码时的平均光功率；P00为全“0”码时的平均光功率。

一般要求EXT≥10dB9/4/20247 光纤通信光纤通信4.1 光 发 送 机 （3）调制特性要好 所谓调制特性好，是指光源的P−I曲线在使用范围内线性特性好，否则在调制后将产生非线性失真 9/4/20248 光纤通信光纤通信4.1.1 光发送机的基本组成 数字光发送机的基本组成主要包括输入电路和电/光转换电路两大部分 输入电路有均衡放大、码型变换、复用、扰码和时钟提取电路 电/光转换电路有光源、光源的调制（驱动）电路、光源的控制电路（ATC和APC）及光源的监测和保护电路等如图4-2 9/4/20249 光纤通信光纤通信4.1.1 光发送机的基本组成图4-2 数字光发送机原理方框图9/4/202410 光纤通信光纤通信4.1.1 光发送机的基本组成 （1）均衡放大 补偿由电缆传输所产生的衰减和畸变，保证电、光端机间信号的幅度、阻抗适配，以便正确译码 （2）码型变换 由均衡器输出的仍是HDB3码或CMI码，前者是双极性归零码（即+1，0、−1），后者是归零码。

这两种码型都不适合在光纤通信系统中传输，通过码型变换电路将双极性码变换为单极性码，将归零码变换为不归零码（即NRZ码），以适合光发送机的要求 9/4/202411 光纤通信光纤通信4.1.1 光发送机的基本组成 （3）复用 利用一个大的传输信道来同时传送多个低容量的用户信息及开销信息的过程 （4）扰码 扰码可有规律地破坏长连“0”和长连“1”的码流从而达到“0”、“1”等概率出现，利于收端从线路数据码流中提取时钟 （5）时钟提取 提取PCM中的时钟信号，供给码型变换和扰码电路使用 9/4/202412 光纤通信光纤通信4.1.1 光发送机的基本组成 （6）调制（驱动）电路 用经过扰码后的数字信号对光源进行调制，让光源发出的光信号强度随电信号码流的变化，形成相应的光脉冲送入光纤，即完成电/光变换任务 （7）光源 产生作为光载波的光信号，并作为信号传输的载体携带信号在光纤传输线路中传送 （8）温度控制和功率控制 控制电路包括自动温度控制（ATC）电路和自动功率控制（APC）电路，以稳定半导体激光器的工作温度和输出的平均光功率。

9/4/202413 光纤通信光纤通信4.1.1 光发送机的基本组成 （9）其他保护、监测电路  光源过流保护电路：在光源二极管上反向并联一只肖特基二极管，以防止反向冲击电流过大  无光告警电路：当光发送机电路出现故障，或输入信号中断，或激光器失效时，都将使激光器“较长时间”不发光，这时延迟告警电路将发出告警指示  LD偏流（寿命）告警 当偏流大于原始值的3～4倍时，激光器寿命完结，发出延迟维修告警信号9/4/202414 光纤通信光纤通信4.1.2 光源的调制 1．光源 通信用光源的要求 （1）发送的光波长应和光纤低损耗“窗口”一致，光谱单色性要好，以减小光纤色散对带宽的限制 （2）电/光转换效率高，发送光束的方向性要好，以利于提高光源与光纤之间的耦合效率 （3）发送的光功率足够高，以便传输较远的距离 （4）调制速率要高或响应速度要快 （5）可靠性高，工作寿命长，工作稳定性好，具有较高的功率稳定性、波长稳定性和光谱稳定性 （6）温度稳定性好 （7）器件体积小，重量轻，安装使用方便，价格便宜。

9/4/202415 光纤通信光纤通信4.1.2 光源的调制 2．调制方式 直接调制（内调制）是将电信号直接加在光源上，使其输出的光载波信号的强度随调制信号的变化而变化，即直接调制半导体激光器的注入电流是光纤通信中最常用的通信方式 间接调制（外调制） ，即不直接调制光源，而是在光源输出的通路上外加调制器来对光波进行调制一般在高速大容量的光纤通信系统中或相干光通信系统中采用 9/4/202416 光纤通信光纤通信4.1.2 光源的调制 （1）直接调制 ① 基本概念及调制原理 直接调制就是将电信号直接注入光源，使其输出的光载波信号的强度随调制信号的变化而变化，又称为内调制图4-3 直接光强度数字调制原理9/4/202417 光纤通信光纤通信4.1.2 光源的调制 图4-3（a）所示为LED的直接光强度数字调制原理图由于LED属于无阈值的器件，它随着注入电流的增加，输出光功率近似呈线性的增加 图4-3（b）所示为对LD的直接光强度数字调制原理图对LD的调制，通常给激光器加一偏置电流Ib，在偏流上叠加调制电流Im， Ib + Im 为驱动电流，用此电流直接去驱动激光器LD。

当调制脉冲信号为“0”码时，驱动电流Ib + Im 小于阈值电流Ith，LD处于荧光工作状态，输出光功率为“0”；当调制信号脉冲为“1”码时，驱动电流Ib + Im 大于阈值电流Ith，LD被激励，发出激光，输出光功率为“1” 可见，当激光器的驱动电流大于阈值电流Ith时，输出光功率和输入电流成正比，所以输出光信号可以反映输入电信号的变化9/4/202418 光纤通信光纤通信4.1.2 光源的调制 ② 特点 输出功率正比于调制电流，调制简单、损耗小、成本低但存在波长（频率）抖动，使激光器光谱特性变坏，限制了系统的传输速率和距离 一般情况下，在常规G.652光纤上使用时，传输距离≤100km，传输速率≤2.5Gbit/s对于不采用光线路放大器的WDM系统，从节省成本的角度出发，可以考虑使用直接调制的激光器 9/4/202419 光纤通信光纤通信4.1.2 光源的调制 （2）间接调制 ① 基本概念及调制原理 不直接调制光源，而是在光源输出的通路上外加调制器来对光波进行调制，此调制器实际上起到一个开关的作用，即光辐射之后再加载调制电压，使经过调制器的光载波得到调制，这种调制方式又称作外调制。

图4-4 间接调制激光器的结构9/4/202420 光纤通信光纤通信4.1.2 光源的调制 ② 特点 间接调制方式是对光载波进行调制，因此可分别对其强度、相位、偏振和波长等进行调制 此种方式的激光器比较复杂、损耗大、而且造价也高但调制频率啁啾很小或无，谱线宽度窄，可以应用于传输速率≥2.5Gbit/s，传输距离超过300km以上的高速大容量传输系统之中9/4/202421 光纤通信光纤通信4.1.3 自动功率控制和温度控制 1．自动功率控制 激光器输出光功率与温度变化和器件老化密切相关，保持激光器输出光功率稳定，可采用光反馈来自动调整偏置电流，图4-5所示为激光器背向光反馈自动功率控制（APC）电路 从LD背向输出的光功率，经PD检测器检测、运算放大器A1放大后送到比较器A3的反相输入端同时，输入信号参考电压和直流参考电压经A2比较放大后，送到A3的同相输入端A3和VT3组成直流恒流源调节LD的偏流Ib，使输出光功率稳定调节直流参考电压，能改变偏流Ib的大小这种电路在10℃～50℃温度范围内功率不稳定度可小于5%。

9/4/202422 光纤通信光纤通信4.1.3 自动功率控制和温度控制 图4-5 自动功率控制电路9/4/202423 光纤通信光纤通信4.1.3 自动功率控制和温度控制 2．自动温度控制 温度变化会引起LD阈值电流的变化，从而使输出光功率变化 当温度变化不大时，通过APC电路也可以对光功率进行调节，但如果温度升高较多时，会使得阈值电流增加很多，经过APC电路调节，偏置电流会有较大增加，会使LD的结温更高，以致烧坏 一般加自动温度控制（ATC）电路，使LD管芯的温度恒定在20℃左右9/4/202424 光纤通信光纤通信4.1.3 自动功率控制和温度控制 （1）温度控制装置的组成 温度控制装置由制冷器、热敏电阻和控制电路组成， 制冷器的冷端和激光器的热层（贴在激光器上的一块金属散热器）相接触，热敏电阻作为传感器，探测激光器结区的温度，并把它传递给控制电路，通过控制电路改变制冷量，使激光器输出特性保持恒定 图4-6 自动温度控制原理方框图9/4/202425 光纤通信光纤通信4.1.3 自动功率控制和温度控制 （2）自动温度控制原理 图4-7 ATC电路原理控制过程：9/4/202426 光纤通信光纤通信4.1.3 自动功率控制和温度控制 温度控制只能控制温度变化引起的输出光功率的变化，不能控制由于器件老化而产生的输出功率的变化。

对于短波长激光器，一般只需加自动功率控制电路即可 对于长波长激光器，由于其阀值电流随温度的漂移较大，因此，一般还需加自动温度控制电路，以使输出光功率达到稳定9/4/202427 光纤通信光纤通信4.1.4 光发送机的主要指标• 平均发送光功率，是在正常条件下光发送机发送光源尾纤输出的平均光功率 • 消光比直接影响光接收机的灵敏度，从提高光接收机的灵敏度角度希望消光比尽可能大，但综合考虑，也不是越大越好• 光源的光谱特性影响系统的色散性能ITU-T建议G.957中规范了最大均方根宽度、最大−20dB宽度和最小边模抑制比三种参数9/4/202428 光纤通信光纤通信4.2 数字光接收机• 光接收机的主要作用是将光纤传输后的幅度被衰减、波形产生畸变的、微弱的光信号变换为电信号，并对电信号进行放大、整形、再生后，生成与发送端相同的电信号，输入到电接收端机，并且用自动增益控制电路（AGC）保证稳定的输出• 光接收机中的关键器件是半导体光检测器，它和接收机中的前置放大器合称光接收机前端。

前端的性能是决定光接收机的主要因素9/4/202429 光纤通信光纤通信4.2.1 光接收机的基本组成 对于强度调制（IM）的数字光信号，在接收端采用直接检测（DD）方式时，光接收机主要包括光电检测器、前置放大器、主放大器、均衡器、时钟恢复电路、取样判决器以及自动增益控制（AGC）电路等图4-8 数字光接收机方框图9/4/202430 光纤通信光纤通信4.2.1 光接收机的基本组成 1．光电检测器 利用光电二极管将经光纤传输过来的光信号变换为电信号送入前置放大器，对光电检测器的要求 （1）在系统的工作波长上要有足够高的响应度 （2）波长响应要和光纤的3个低损耗窗口 （3）有足够高的响应速度和足够的工作带宽 （4）产生的附加噪声要尽可能低，能够接收极微弱的光信号 （5）光电转换线性好，保真度高 （6）工作性能稳定，可靠性高，寿命长 （7）功耗小，体积小，使用简便 目前的光电检测器主要有半导体光电二极管（PIN-PD）、雪崩光电二极管（APD）和光电晶体管等9/4/202431 光纤通信光纤通信4.2.1 光接收机的基本组成 2．放大器 光接收机的放大器包括前置放大器和主放大器两部分。

• 前置放大器应有较低的噪声、较宽的带宽和较高的增益，才能获得较高的信噪比 前置放大器的噪声取决于放大器的类型，目前有3种类型的前置放大器可供选择：即低阻抗前置放大器、高阻抗前置放大器和跨阻抗前置放大器（或跨导前置放大器） 跨阻抗放大器具有频带宽、噪声低的优点，而且其动态范围也比高阻抗前置放大器改善很多，因而，在高速率大容量的通信系统中广泛应用9/4/202432 光纤通信光纤通信4.2.1 光接收机的基本组成• 主放大器一般是多级放大器，它的功能主要是提供足够高的增益，把来自前置放大器的输出信号放大到判决电路所需的信号电平并通过它实现自动增益控制（AGC），以使输入光信号在一定范围内变化时，输出电信号应保持恒定输出 主放大器和AGC决定着光接收机的动态范围9/4/202433 光纤通信光纤通信4.2.1 光接收机的基本组成 3．均衡器 对经过光纤线路传输、光/电转换和放大后已产生畸变(失真)和有码间干扰的电信号进行均衡补偿，使其变为码间干扰尽可能小的信号，以使输出信号的波形有利于判决再生电路的工作，以消除或减少码间干扰，减小误码率。

4．再生电路 再生电路的任务是把放大器输出的升余弦波形恢复成数字信号，它由判决器和时钟恢复电路组成 9/4/202434 光纤通信光纤通信4.2.1 光接收机的基本组成 5．自动增益控制 用反馈环路来控制主放大器的增益当信号强时，则通过反馈环路使上述增益降低；当信号变弱，则通过反馈环路使上述增益提高，从而达到使送到判决器的信号稳定，以利于判决图4-9 自动增益控制电路原理框图 9/4/202435 光纤通信光纤通信4.2.2 光接收机的噪声特性 光接收机的噪声主要来自光接收机内部噪声：包括光电检测器的噪声和光接收机的电路噪声• 光电检测器的噪声包括量子噪声、暗电流噪声、漏电流噪声和APD的倍增噪声；• 电路噪声主要是前置放大器的噪声前置放大器的噪声包括电阻热噪声及晶体管组件内部噪声 图4-10 接收机的噪声及其分布9/4/202436 光纤通信光纤通信4.2.2 光接收机的噪声特性 1.量子噪声 当一个光电检测器受到外界光照，其光子激励而产生的光生载流子是随机的，从而导致输出电流的随机起伏，这就是量子噪声。

即使在理想的光检测器中，热噪声和暗电流噪声等于零，量子噪声也会伴随着光信号而产生这是检测器固有的噪声9/4/202437 光纤通信光纤通信4.2.2 光接收机的噪声特性 2.暗电流噪声 暗电流是指无光照射时光电检测器中产生的电流由于激励起暗电流的条件（如热激励、放射线等）是随机的，因而激励出的暗电流也是浮动的，这就产生了噪声，称为暗电流噪声 严格地说，暗电流还应包括器件表面的漏电流由漏电流产生的噪声为漏电流噪声9/4/202438 光纤通信光纤通信4.2.2 光接收机的噪声特性 3.雪崩管倍增噪声 由于雪崩光电二极管的雪崩倍增作用是随机的，这种随机性，必然要引起雪崩管输出信号的浮动，从而引入噪声 对于PIN光电二极管来说，内部噪声主要是量子噪声对于雪崩光电二极管来说，内部的噪声一方面是倍增嗓声，另一方面是量子噪声 4.光接收机的电路噪声 光接收机的电路噪声主要指前置放大器噪声，其中包括电阻热噪声及晶体管组件内部噪声9/4/202439 光纤通信光纤通信4.2.3 光接收机的主要指标 1.光接收机的灵敏度 光接收机的灵敏度是指在系统满足给定误码率指标的条件下，光接收机所需的最小平均接收光功率Pmin（mW）。

工程中常用毫瓦分贝（dBm）来表示，即 如果一部光接收机在满足给定的误码率指标下，所需的平均光功率低，说明它在微弱的输入光条件下就能正常工作，显然这部接收机是灵敏度的，其性能是好的 影响光接收机灵敏度的主要因素是噪声，它包括光电检测器的噪声、放大器的噪声等9/4/202440 光纤通信光纤通信4.2.3 光接收机的主要指标 2.光接收机的动态范围（D） 在保证系统误码率指标的条件下，接收机的最低输入光功率（dBm）和最大允许输入光功率（dBm）之差（dB）即 低于这个动态范围的下限（即灵敏度），如前所述将产生过大的误码；高于这个动态范围的上限，在判决时亦将造成过大的误码 显然一部好的光接收机应有较宽的动态范围，其表示了光接收机对输入信号的适应能力，数值越大越好9/4/202441 光纤通信光纤通信4.3 光中继器 作用：由于光纤损耗和色散的影响，使得光脉冲信号的幅度下降和波形失真，从而使信息传输质量下降，影响通信质量。

因此，每隔一定距离要设置一个再生中继器，用来将经光纤传输后有较大衰减和畸变的光信号变成没有衰减和畸变的光信号，然后，再输入光纤内继续传输，从而增大光的传输距离 分类：光中继器主要分为两类，即光电型中继器和全光型中继器9/4/202442 光纤通信光纤通信4.3 光中继器• 光电型中继器 指采用光—电—光转换方式的传统光中继器它将接收到的微弱光信号经过光电检测器转换成电信号（光/电转换）后，放大、整形和再生，恢复出原来的数字电信号，然后再对光源进行调制（即电/光转换），产生出光信号输入光纤继续传输 光电型中继器由于在放大的过程中引入了光/电和电/光转换，限制了光信号的高速率传输9/4/202443 光纤通信光纤通信4.3 光中继器• 全光型中继器 利用光放大器直接在光域对衰减和畸变了的光信号进行处理的光中继器 常用的全光型中继器是掺铒光纤放大器（EDFA），由于这种光放大器只对光信号幅度直接进行放大，因此称为直接光放大型中继器 优点：设备简单，没有光—电—光的转换过程，工作频带宽。

缺点：光放大器作中继器时，对波形的整形不起作用9/4/202444 光纤通信光纤通信4.3 光中继器 两种光中继器特性比较：类 别光电型中继器全光型中继器光信号恢复有有电信号恢复有无时钟信号恢复有无公务、区间通信有无设备复杂程度复杂简单可靠性低高价格高中适用范围色散和衰减限制系统衰减限制系统9/4/202445 光纤通信光纤通信4.4 光线路编码 从信源或编码器输出的信号一般为NRZ码，为使终端信息比特与信道相匹配，需要把NRZ码变换为适合于信道传输的数字信号，这个过程称为线路编码 光端机的接口有电接口和光接口两种 电接口与PCM终端机相连，其接口码型应与PCM终端机的接口码型一致基 群二 次 群三 次 群四 次 群接口码速率 (Mbit/s)2.0488.44834.368139.264接口码型HDB3HDB3HDB3CMIPCM接口码速率与接口码型9/4/202446 光纤通信光纤通信4.4 光线路编码 光接口用于光端机和光缆线路的连接， 在PDH光纤通信系统中，常使用的线路编码有分组码（mBnB），1B2B码（CMI、DMI和双相码等）和插入码。

在SDH光纤通信系统中广泛使用的是加扰的NRZ码9/4/202447 光纤通信光纤通信4.4 光线路编码码 型码型变换规则传输速率误码监测适用系统1B2B码CMI“1”：11,00交替“0”：012fi按编码规则检查PDH双相码“1”：10 “0”：012fi同上DMI“1”：11,00交替“0”：01（前二个码为01，11时）10（前二个码为10，00时）2fi同上分组码mBnB在nB码中选择不均等值小的码作公共码；正负模式交替nfi /m（1）查禁用码字（2）利用DRS插入码mB1P（1）P码满足奇校验规则（2）P码满足偶校验规则(m+1) fi /m奇偶校验mB1C(m+1)fi /m模2和=0mB1H加扰NRZ给输入NRZ序列加扰fi无SDH表4-3常用的线路编码9/4/202448 光纤通信光纤通信4.4 光线路编码 1．分组码 分组码常用mBnB表示，它是把输入码流每m比特分成一组，然后把每组编成n比特输出每组的m个二进制码，记为mB，变换为n个二进制码，记为nB，因此称为mBnB码，其中m和n都是正整数，通常n＞m，一般选取n=m+1。

常用的mBnB码有1B2B、3B4B、5B6B、8B9B和17B18B等 最简单的mBnB码是1B2B码，它是把原信息码的“0”变换为“01”，把“1”变换为“10”因此最大的连“0”和连“1”的数目不会超过两个，例如1001和0110但是码速率提高了1倍 我国的PDH 3次群和4次群光纤通信系统中，最常用的线路传输码型是5B6B码9/4/202449 光纤通信光纤通信4.4 光线路编码 2．插入码 插入码是把输入二进制原始码流分成每m比特（mB）为一组，然后在每组mB码末尾按一定的规律插入一个码，组成m+1个码为一组新的线路码流 （1）mB1C码 mB1C码的编码原理是，把原始码流分成每m比特（mB）为一组，然后在每组mB码的末尾插入1比特补码，这个补码称为C码，所以称为mB1C码补码插在mB码的末尾，使连“0”码和连“1”码的数目最少例如： C码的作用是引入冗余码，可以进行误码率监测；同时改善了“0”码和“1”码的分布，有利于定时提取mB码100110001101…mBlC码1001110100101010…9/4/202450 光纤通信光纤通信4.4 光线路编码 （2）mB1H码 mB1H码是由mB1C码演变而成的，即在mB1C码中，扣除部分C码，并在相应的码位上插入一个混合码（H码），所以称为mB1H码。

所插入的H码可以根据不同用途分为三类：第一类是C码，它是第m位码的补码，用于误码率监测；第二类是L码，用于区间通信；第三类是G码，用于帧同步、公务、数据、监测等信息的传输 常用的插入码是mB1H码，有1B1H码、4B1H码和8B1H码9/4/202451 光纤通信光纤通信4.4 光线路编码mB码100000001110…mBlP码1000000100101101… （3）mB1P码 ① P码为奇校验码时，其插入规律是使m+1个码内“1”码的个数为奇数，例如： 当接收端检测的m+1个码内“1”码为奇数时，则认为无误码否则为有误码 ② P码为偶校验码时，其插入规律是使m+1个码内“1”码的个数为偶数，例如： 当接收端检测的m+1个码内“1”码为偶数时，则认为无误码否则为有误码mB码100000001110…mBlP码1001000000111100…9/4/202452 光纤通信光纤通信4.4 光线路编码 3．1B2B码 （1）CMI码 CMI码又称传号反转码其变换规则是原码的“0”码用“01”码代替，原码的“1”码用“00”或“11”交替代替。

CMI码的优点①没有直流分量；②定时提取方便；③有一定的检错能力，因为在CMI码流中，只会出现“01”和交替的“00”、“11”，利用这一特点，可以检测部分误码 （2）双相码 双相码又称分相码其变换规则是原码的“0”码用“01”码代替，原码的“1”码用“10”代替 双相码的优点：①“0”、“1”成对出现，没有直流分量②“0”、“1”变化出现在每一原始码元中，有利于位定时的恢复③收端易实现误码监测9/4/202453 光纤通信光纤通信4.4 光线路编码 （3）DMI码 DMI码又称不同模式反转码，它是一种1B2B码其变换规则是原码的“1”码用“00”或“11”交替代替原码的“0”码，若前二个码为“01”，“11”时用“01”代替，前二个码为“10”，“00”时用“10”代替9/4/202454 光纤通信光纤通信4.4 光线路编码 4．扰码 利用一定规则对信号码流进行扰码，经过扰码后使线路码流中的“0”和“1”出现的概率相同，因此码流中不会出现长连“0”或长连“1”的情况，从而有利于接收端提取时钟信号。

经过扰码的系统通过系统传输后，在接收端需要还原成原始信号序列，这就需要在接收端进行扰码的逆过程—解扰 为了保证传输的透明性，在系统光发射机的调制器前，需要附加一个扰码器，将原始的二进制码序列加以变换，使其接近于随机序列相应地，在光接收机的判决器之后，附加一个解码器以恢复原始序列9/4/202455 光纤通信光纤通信4.4 光线路编码 ITU-T规范了SDH系统对NRZ码的加扰方式，采用标准的7级扰码器扰码生成多项式为1＋X6＋X7，扰码序列长为27－1＝127（位） 在采用5B6B编码的139.264Mbit/s PDH光纤通信系统中，其线路速率为167.117Mbit/s，而当线路编码采用8B1H时的线路速率为156.672Mbit/s，可见使用不同的线路编码，光端机的输出信号速率不同因此，在PDH系统中仅有具有标准的电接口，而无标准的光接口 在SDH系统中，统一使用的是7级加扰的NRZ码，SDH的信号速率与线路速率是相同的 9/4/202456 光纤通信光纤通信小结 1 ．光发射机与光接收机统称为光端机。

光端机位于电端机和光纤传输线路之间光发射机是实现电/光（E/O）转换的光端机光接收机是实现光/电（O/E）转换的光端机 2．对光发射机的要求是：有合适的输出光功率；有较好的消光比；调制特性要好 3．数字光发射机基本组成包括均衡放大、码型变换、复用、扰码、时钟提取、光源、光源的调制（驱动）电路、光源的控制电路（ATC和APC）及光源的监测和保护电路等 4．对光源进行强度调制的方法分为两类，即直接调制（内调制）和间接调制（外调制）9/4/202457 光纤通信光纤通信小结 5．数字光接收机主要包括光电检测器、前置放大器、主放大器、均衡器、时钟提取电路、取样判决器以及自动增益控制（AGC）电路 6．光接收机的噪声主要来自光接收机内部噪声：包括光电检测器的噪声和光接收机的电路噪声光电检测器的噪声包括量子噪声、暗电流噪声、漏电流噪声和APD的倍增噪声；电路噪声主要是前置放大器的噪声 7．数字光接收机主要指标有光接收机的灵敏度和动态范围 9/4/202458 光纤通信光纤通信小结 8．光中继器用来将经光纤传输后有较大衰减和畸变的光信号变成没有衰减和畸变的光信号，然后，再输入光纤内继续传输，从而增大光的传输距离。

光中继器主要分为两类，即光电转换型中继器和全光型中继器 9．在PDH光纤通信系统中，常使用的线路编码有分组码mBnB，1B2B（CMI、双相码）和插入码在SDH光纤通信系统中广泛使用的是加扰的NRZ码9/4/202459。