学习笔记里面只关注基本原理和概念，复杂的公式和推导都没有涉及

• 光端机

  • 光发射机

    • 作用：实现电光转换。将来自电端机的电信号对光源发出的光波进行调制，然后将调制好的光信号耦合到光线中传输。

    • 基本性能要求

      • 1.合适的发光波长（光三种的3个低损耗窗口：850,1310,1550nm）

      • 良好的消光比。（全0码平均发送光功率与全1码平均发送光功率之比）（用于描述光发送机噪声的参数）

      • 3.合适的输出光功率（合适且恒定)

      • 4.调制特定要好（在使用范围内线性特性良好，不会产生非线性失真）

    • 基本组成

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    • 调制特性（在告诉脉冲调制下，瞬态特性会产生的一些复杂现象的介绍）

      • 电光延迟：输出光脉冲和注入电流脉冲之间存在的初始延迟时间；

      • 弛张振荡：电流脉冲注入激光器以后，输出光脉冲出现幅度逐渐衰减的振荡。

      • 上述两种现象都会限制调制速率。且当最高调制频率接近弛张振荡频率时，波形失真严重，会使光接收机在抽样判决时增加误码率，因此实际使用的最高调制频率应低于弛张振荡频率。

      • 码型效应：在脉冲序列中的较长的连0码过后出现的1码，其脉冲明显减小

      • 自脉动现象：当注入线路达到某个范围时，输出光脉冲出现持续等幅的高频振荡。子脉动是激光器内部不均匀增益或不均匀吸收产生的。

    • 温度特性与自动温度控制

      • 温度特性

        • 温度升高→阈值电流增加→外微分量子效率减小→输出光脉冲幅度下降。（会影响阈值电路的大小，会影响电光转换效率）

        • 结发热效应：由于调制电路的作用，引起的激光器结区温度的变化。

          • 具体过程: (1)10时电脉冲到来，注入电流为工，由于电流的热效应,在脉冲持续时间里，结区的温度随时间而升高，激光器的值电流随t而增大，使输出光脉冲的幅度随而减小。(2)-T时电流脉冲过后，注入电流从减小到，电流散发的热量减少，结区温度随t而降低，闽值电流减小，使输出光脉冲的幅度增大。

      • 自动温度控制（保持输出特性稳定的温度控制装置）

        • 1.致冷器的冷端和激光器的热沉接触; 2.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 3.控制电路根据热敏电阻的反馈改变致冷量，使激光器输出特性保持恒定。

  • 光接收机

    • 基本组成与功能

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        (1)通过接收机前端装置将微弱的光信号转换为电信号:

      • (2)通过线性通道将电信号进行放大:

      • (3)通过数据恢复装置将电信号恢复为原始的数字码流。

      • 具体器件

        • 光检测器（上面提过，不再细说）

        • 放大器

          • 前置放大器：低噪声放大器

          • 主放大器：多级放大器。主要作用是：提供足够的增益，并通过它实现自动增益控制（AGC），使输出光信号在一定范围变化时，输出电信号保持恒定。主放大器和AGC决定着光接收机的动态范围。

    • 均衡和再生

      • 码间干扰的概念：光纤色散引起的光脉冲展宽。当光脉冲展宽超过分配给他们的时隙时，以致一部分能量进入相邻时隙，对相邻码元产生干扰的现象。

      • 均衡：对经光电转换和放大后已产生失真的电信号进行补偿，吃输出信号的波形适合于判决，以消除码间干扰。

      • 再生：从放大器输出的信号与噪声混合的波形中提取码元时钟，并对码元波形进行抽样判决。

    • 小结：光纤通信的工作流程

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    • 噪声特性

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    • 误码率

      • 定义：错误接收码元与传输的码元总数之比。

      • 判决电流对数字信号进行恢复的过程：

        • (1)在判决时刻“对信号进行采样，通过采样值与D的比较，判决是“1”还是“0”:

        • (2)采样值围绕其平均值1或0波动;

        • (3)将采样值与判决门限D进行比较，若1>D，则采样值为“1”:反之，则采样值为“0”:(4)当存在噪声影响时，如果输入为“1”，判断为“0”，或当输入为“0”，而判断为“1”时，将引起误码。

      • 误码率主要取决于判决门限而不是噪声电路的概率密度函数。

    • 光接收机的灵敏度

      • 定义：在保证一定的误码率的条件下，光接收机所需的最小的光功率。

      • 灵敏度越高，光接收机接收微弱信号的能力越强。

    • 自动增益控制和动态范围

      • 动态范围定义：在保证误码率指标的要求下，光接收机所能承受的最大平均接收光功率和所需最小平均接收光功率之比。

        • 动态范围表示光接收机接收强光的能力

      • 自动增益控制：是指主放大器根据动态范围的要求，自动调节放大器的增益，以保证在入射光强度变化时输出电流基本恒定。

    • 线路编码

      • 要求：1.能限制信号带宽，减小功率谱中的高低频分量；2.能给光接收机提供足够的定时信息（尽可能见信好连0或连1码）；3.能提供一定的冗余度，用于平衡码流和误码检测。

      • mBnB码

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          “码字数字和”，是在 "B码的码字中，用“一1”代表“0”码，用“十1”代表“1”码，整个码字的代数和即为 WDS。

        • mBnB选择原则：尽可能选择[WDS|最小的码字，禁止使用IWDSI最大的码字。

        • 优点：

          • (1)码流中“0”和“1”码的概率相等，连“0”和连“1”的数目较少，定时信息丰富

          • (2)高低频分量较小，信号频谱特性较好，基线漂移小。

          • (3)在码流中引入一定的几余码，便于在线误码检测。

        • 缺点：传输辅助信号比较困难。因此，在要求传输辅助信号或有一定数量的区间通信的设备中，不宜用这种码型

      • 插入码

        • 通过图其实可以看出来，就是看末尾是0是1，末尾是0，补1；末尾是1，补0.

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