第章光纖通信系統(tǒng)1第一頁(yè)，共83頁(yè)。4.1IM-DD光纖通信系統(tǒng)4.1.1光纖通信中的線路碼型4.1.2IM-DD光纖通信系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)2第二頁(yè)，共83頁(yè)。4.1.1光纖通信中的線路碼型在數(shù)字光纖通信系統(tǒng)中所傳輸?shù)男盘?hào)是數(shù)字信號(hào)，而由交換機(jī)送來(lái)的電信號(hào)符合ITU-T所規(guī)定的脈沖編碼調(diào)制(PCM)通信系統(tǒng)中的接口碼速率和碼型。HDB3（三階高密度雙極性碼）CMI（反轉(zhuǎn)碼）PCM系統(tǒng)中的這些碼型并不都適于在數(shù)字光纖通信系統(tǒng)中傳輸3第三頁(yè)，共83頁(yè)。4.1.1光纖通信中的線路碼型在PDH光纖通信系統(tǒng)中是通過(guò)重新編碼，通常稱為線路編碼，即在原有的碼流中插入脈沖。在PDH光纖通信系統(tǒng)中，常使用的線路編碼有分組碼、偽雙極性碼(CMI和DMI)和插入碼。使用不同的線路編碼，光端機(jī)的輸出信號(hào)速率不同。因此在PDH系統(tǒng)中僅具有標(biāo)準(zhǔn)的電接口，而無(wú)標(biāo)準(zhǔn)的光接口。但在SDH系統(tǒng)中，SDH信號(hào)速率與其線路速率是相同的。4第四頁(yè)，共83頁(yè)。4.1.2IM-DD光纖通信系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)1．光發(fā)射機(jī)2．光接收機(jī)3．光纖通信系統(tǒng)5第五頁(yè)，共83頁(yè)。1．光發(fā)射機(jī)(1)光源的調(diào)制特性光源所采用的調(diào)制方式包括內(nèi)調(diào)制和外調(diào)制（也稱為直接調(diào)制或間接調(diào)制）。在IM-DD光纖通信系統(tǒng)中，采用的是內(nèi)調(diào)制。通常內(nèi)調(diào)制適用于半導(dǎo)體光源。據(jù)調(diào)制信號(hào)的性質(zhì)不同，內(nèi)調(diào)制又可分為模擬信號(hào)的調(diào)制和數(shù)字信號(hào)的調(diào)制。6第六頁(yè)，共83頁(yè)。1．光發(fā)射機(jī)圖4-1半導(dǎo)體光源的直接調(diào)制原理7第七頁(yè)，共83頁(yè)。1．光發(fā)射機(jī)圖4-2光數(shù)字發(fā)射機(jī)原理圖8第八頁(yè)，共83頁(yè)。為了避免光纖工作于非線性狀態(tài)，通常，光源輸出光功率不得超過(guò)3dBm。（2）光接收機(jī)的SNR光電檢測(cè)器的作用是將由發(fā)送光端機(jī)經(jīng)光纖傳過(guò)來(lái)的光信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)，即具有光/電轉(zhuǎn)換功能。(2)放大器的級(jí)聯(lián)對(duì)于處于直接強(qiáng)度調(diào)制狀態(tài)下的單縱模激光器，其載流子密度的變化隨注入電流的變化而變化。對(duì)于處于直接強(qiáng)度調(diào)制狀態(tài)下的單縱模激光器，其載流子密度的變化隨注入電流的變化而變化。復(fù)信號(hào)碼流原來(lái)的狀態(tài)。圖4-10數(shù)字光纖通信接收光端機(jī)方框圖第二十九頁(yè)，共83頁(yè)。4．EDFA在級(jí)聯(lián)中可能出現(xiàn)的問(wèn)題及解決方法第六十九頁(yè)，共83頁(yè)。第二十三頁(yè)，共83頁(yè)。光電檢測(cè)器的作用是將由發(fā)送光端機(jī)經(jīng)光纖傳過(guò)來(lái)的光信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)，即具有光/電轉(zhuǎn)換功能。接收靈敏度是與系統(tǒng)誤碼性能有關(guān)的物理量。還需將判決器輸出的信號(hào)進(jìn)行解擾碼和碼型變換處理以恢復(fù)原碼流。第五十八頁(yè)，共83頁(yè)。1．光發(fā)射機(jī)(2)對(duì)光發(fā)射機(jī)的要求①光源的發(fā)光波長(zhǎng)要合適②合適的輸出光功率③較好的消光比④調(diào)制特性好此外還希望光發(fā)射機(jī)的穩(wěn)定性好，光源的壽命長(zhǎng)等。9第九頁(yè)，共83頁(yè)。1．光發(fā)射機(jī)(3)光發(fā)射機(jī)的組成方框圖和各部分功能①均衡放大②碼型變換③復(fù)用復(fù)用是指利用一個(gè)大的傳輸信道來(lái)同時(shí)傳送多個(gè)低容量的信息以及開(kāi)銷信息的過(guò)程。10第十頁(yè)，共83頁(yè)。1．光發(fā)射機(jī)(3)光發(fā)射機(jī)的組成方框圖和各部分功能④擾碼為了保證所提取時(shí)鐘的頻率以及相位與光發(fā)射機(jī)中的時(shí)鐘信號(hào)一致，必須避免所傳信號(hào)碼流中出現(xiàn)長(zhǎng)“0”或長(zhǎng)“1”的現(xiàn)象。解決這一問(wèn)題的方法就是擾碼，即在發(fā)送端加入一個(gè)擾碼電路，而在接收端則要加一個(gè)與擾碼相反的解擾電路，以恢經(jīng)過(guò)擾碼后的數(shù)字信號(hào)通過(guò)調(diào)制電路對(duì)光源進(jìn)行調(diào)制，讓光源發(fā)出的光信號(hào)強(qiáng)度跟隨信號(hào)碼流的變化，形成相應(yīng)的光脈沖送入光纖。復(fù)信號(hào)碼流原來(lái)的狀態(tài)。⑤時(shí)鐘11第十一頁(yè)，共83頁(yè)。1．光發(fā)射機(jī)(3)光發(fā)射機(jī)的組成方框圖和各部分功能⑥調(diào)制(驅(qū)動(dòng))經(jīng)過(guò)擾碼后的數(shù)字信號(hào)通過(guò)調(diào)制電路對(duì)光源進(jìn)行調(diào)制，讓光源發(fā)出的光信號(hào)強(qiáng)度跟隨信號(hào)碼流的變化，形成相應(yīng)的光脈沖送入光纖。12第十二頁(yè)，共83頁(yè)。1．光發(fā)射機(jī)(3)光發(fā)射機(jī)的組成方框圖和各部分功能⑦自動(dòng)功率控制由于老化等因素的影響，使得光發(fā)射機(jī)的光源在使用一段時(shí)間之后，出現(xiàn)輸出光功率降低的現(xiàn)象。為了保持光源輸出功率的穩(wěn)定，在光發(fā)射機(jī)中常使用自動(dòng)功率控制(APC)電路。13第十三頁(yè)，共83頁(yè)。1．光發(fā)射機(jī)圖4-5激光器老化使輸出光功率降低14第十四頁(yè)，共83頁(yè)。1．光發(fā)射機(jī)圖4-6激光器溫度變化引起輸出功率的變化15第十五頁(yè)，共83頁(yè)。1．光發(fā)射機(jī)(3)光發(fā)射機(jī)的組成方框圖和各部分功能⑧自動(dòng)溫度控制特性曲線對(duì)環(huán)境溫度的變化反映很靈敏，使輸出光功率的大小隨溫度出現(xiàn)變化。在環(huán)境溫度發(fā)生變化時(shí)，為了能使激光器的輸出特性保持穩(wěn)定，在發(fā)射機(jī)盤(pán)上需安裝自動(dòng)溫度控制(ATC)電路。16第十六頁(yè)，共83頁(yè)。1．光發(fā)射機(jī)圖4-8環(huán)境溫度變化引起輸出光功率的變化17第十七頁(yè)，共83頁(yè)。1．光發(fā)射機(jī)圖4-9自動(dòng)溫度控制電路方框圖18第十八頁(yè)，共83頁(yè)。2．光接收機(jī)(3)光發(fā)射機(jī)的組成方框圖和各部分功能⑨其他保護(hù)、監(jiān)測(cè)電路LD保護(hù)電路無(wú)光告警電路19第十九頁(yè)，共83頁(yè)。2．光接收機(jī)圖4-10數(shù)字光纖通信接收光端機(jī)方框圖20第二十頁(yè)，共83頁(yè)。2．光接收機(jī)①光電檢測(cè)器光電檢測(cè)器的作用是將由發(fā)送光端機(jī)經(jīng)光纖傳過(guò)來(lái)的光信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)，即具有光/電轉(zhuǎn)換功能。目前廣泛使用的光電檢波管是PIN管和雪崩光電二極管，前者稱為半導(dǎo)體光電二極管后者又稱為APD管。后者具有信號(hào)放大的作用。21第二十一頁(yè)，共83頁(yè)。2．光接收機(jī)②前置放大器由于這個(gè)放大器與光電檢測(cè)器緊緊相連，故稱前置放大器。對(duì)多數(shù)放大器的前級(jí)提出特別的要求是非常必要的，它應(yīng)具有低噪聲、高增益的特性，這樣才能得到較大的信噪比。由于跨阻型前置放大器不僅具有寬頻帶、低噪聲的優(yōu)點(diǎn)，而且其動(dòng)態(tài)范圍也比高阻型前置放大器改善很多，因此在光纖通信中得到廣泛的使用。22第二十二頁(yè)，共83頁(yè)。2．光接收機(jī)③放大器主放大器的作用有下述兩個(gè)方面。將前置放大器輸出的信號(hào)放大到判決電路所需要的信號(hào)電平。它還是一個(gè)增益可調(diào)節(jié)的放大器。一般主放大器的峰—峰值輸出是幾伏數(shù)量級(jí)。23第二十三頁(yè)，共83頁(yè)。2．光接收機(jī)④均衡器拖尾現(xiàn)象采用均衡器來(lái)使經(jīng)過(guò)其后的波形，在本碼判決時(shí)刻，其瞬時(shí)值應(yīng)為最大值；而這個(gè)本碼波形的拖尾在鄰碼判決時(shí)刻的瞬時(shí)值應(yīng)為零。這樣，即使經(jīng)過(guò)均衡后的輸出波形仍有拖尾，但是這個(gè)拖尾在鄰碼判決的這個(gè)關(guān)鍵時(shí)刻為零，從而不干擾對(duì)鄰碼的判決。24第二十四頁(yè)，共83頁(yè)。2．光接收機(jī)圖4-13未經(jīng)均衡出現(xiàn)的脈沖拖尾現(xiàn)象25第二十五頁(yè)，共83頁(yè)。2．光接收機(jī)圖4-14單個(gè)脈沖均衡前后波形的比較26第二十六頁(yè)，共83頁(yè)。2．光接收機(jī)⑤判決器和時(shí)鐘恢復(fù)電路判決器由判決電路和碼形成電路構(gòu)成。判決器和時(shí)鐘恢復(fù)電路合起來(lái)構(gòu)成脈沖再生電路。脈沖再生電路的作用是將均衡器輸出的信號(hào)恢復(fù)成理想的數(shù)字信號(hào)27第二十七頁(yè)，共83頁(yè)。2．光接收機(jī)圖4-15信號(hào)再生示意圖28第二十八頁(yè)，共83頁(yè)。2．光接收機(jī)圖4-16時(shí)鐘恢復(fù)電路方框圖29第二十九頁(yè)，共83頁(yè)。2．光接收機(jī)圖4-17時(shí)鐘恢復(fù)電路波形圖30第三十頁(yè)，共83頁(yè)。2．光接收機(jī)圖4-18NRZ碼的功率譜密度分布圖31第三十一頁(yè)，共83頁(yè)。2．光接收機(jī)圖4-19RZ碼功率譜密度分布圖32第三十二頁(yè)，共83頁(yè)。2．光接收機(jī)圖4-20一種非線性處理電路33第三十三頁(yè)，共83頁(yè)。2．光接收機(jī)圖4-21非線性處理電路中的波形圖34第三十四頁(yè)，共83頁(yè)。2．光接收機(jī)⑤判決器和時(shí)鐘恢復(fù)電路調(diào)諧放大——它的作用是用非線性處理后的波形來(lái)激勵(lì)調(diào)諧放大器，然后在它的諧振回路中選出時(shí)鐘頻率fb的簡(jiǎn)諧波，經(jīng)調(diào)諧放大后的波形如圖4-17(d)所示。限幅——經(jīng)過(guò)限幅，可將上述簡(jiǎn)諧信號(hào)波形變?yōu)槿鐖D4-17(e)所示的波形。整形、移相——整形電路將經(jīng)限幅后的波形變?yōu)榫匦蚊}沖；移相網(wǎng)絡(luò)再將此矩形脈沖串的相位調(diào)整到最佳判決時(shí)所需要的相位，最后得到如圖4-17(f)所示的時(shí)鐘信號(hào)。35第三十五頁(yè)，共83頁(yè)。2．光接收機(jī)⑥光接收機(jī)的動(dòng)態(tài)范圍和自動(dòng)增益控制光接收機(jī)的動(dòng)態(tài)范圍D是在保證系統(tǒng)的誤碼率指標(biāo)要求下，光接收機(jī)的最低輸入光功率(用dBm來(lái)描述)和最大允許輸入光功率(用dBm描述)之差，其單位為dB。它表示光接收機(jī)正常工作時(shí)，光信號(hào)應(yīng)有一個(gè)范圍，這個(gè)范圍就是光接收機(jī)的動(dòng)態(tài)范圍。36第三十六頁(yè)，共83頁(yè)。2．光接收機(jī)⑥光接收機(jī)的動(dòng)態(tài)范圍和自動(dòng)增益控制光接收機(jī)的自動(dòng)增益控制(AGC)就是用反饋環(huán)路來(lái)控制主放大器的增益，在采用雪崩管的光接收機(jī)中還通過(guò)控制雪崩管的高壓來(lái)控制雪崩管的雪崩增益。37第三十七頁(yè)，共83頁(yè)。2．光接收機(jī)圖4-23自動(dòng)增益控制工作原理方框圖38第三十八頁(yè)，共83頁(yè)。2．光接收機(jī)⑦解擾、解復(fù)用和碼型變換電路在光發(fā)射機(jī)中首先進(jìn)行碼型變換。在光發(fā)射機(jī)中對(duì)數(shù)字碼流進(jìn)行擾碼處理。還需將判決器輸出的信號(hào)進(jìn)行解擾碼和碼型變換處理以恢復(fù)原碼流。發(fā)送端根據(jù)所輸入信號(hào)的性質(zhì)不同，將會(huì)采用不同的復(fù)用方式以提高信道的利用率，因而接收端則需進(jìn)行相反的操作，即解復(fù)用。39第三十九頁(yè)，共83頁(yè)。2．光接收機(jī)⑧輔助電路輔助電路包括箝位電路、溫度補(bǔ)償電路和告警電路等。40第四十頁(yè)，共83頁(yè)。3．光纖通信系統(tǒng)圖4-25IM-DD光纖通信系統(tǒng)原理框圖41第四十一頁(yè)，共83頁(yè)。3．光纖通信系統(tǒng)(1)光中繼器光脈沖信號(hào)從光發(fā)射機(jī)輸出經(jīng)光纖傳輸若干距離以后，由于光纖損耗和色散的影響，將使光脈沖信號(hào)的幅度受到衰減，波形出現(xiàn)失真，這樣就限制了光脈沖信號(hào)在光纖中做長(zhǎng)距離的傳輸。42第四十二頁(yè)，共83頁(yè)。3．光纖通信系統(tǒng)圖4-26最簡(jiǎn)單的光中繼器原理方框圖43第四十三頁(yè)，共83頁(yè)。3．光纖通信系統(tǒng)圖4-27實(shí)用的中繼器方框圖44第四十四頁(yè)，共83頁(yè)。3．光纖通信系統(tǒng)(2)監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng)為監(jiān)視、監(jiān)測(cè)和控制系統(tǒng)的簡(jiǎn)稱。在光纖通信的監(jiān)控系統(tǒng)中，通常采用的是集中監(jiān)控方式。①監(jiān)控內(nèi)容監(jiān)控的內(nèi)容分別包括監(jiān)視和控制兩部分。②監(jiān)控信號(hào)的傳輸在數(shù)字通信系統(tǒng)中采用時(shí)分復(fù)用的方式來(lái)完成監(jiān)控信號(hào)的傳輸，但不同的傳輸體制，其監(jiān)控信號(hào)的傳輸方式有所區(qū)別。45第四十五頁(yè)，共83頁(yè)。4.2衰減和色散對(duì)中繼距離的影響4.2.1衰減和色散對(duì)中繼距離的影響4.2.210Gbit/s及10Gbit/s以上的SDH光線路4.2.3使用光放大器的SDH高速線路46第四十六頁(yè)，共83頁(yè)。4.2.1衰減和色散對(duì)中繼距離的影響1．衰減對(duì)中繼距離的影響2．色散對(duì)中繼距離的影響3．最大中繼距離的計(jì)算47第四十七頁(yè)，共83頁(yè)。1．衰減對(duì)中繼距離的影響一個(gè)中繼段上的傳輸衰減包括兩部分，其一是光纖本身的固有衰減，再者就是光纖的連接損耗和微彎帶來(lái)的附加損耗。構(gòu)成光纖損耗的原因很復(fù)雜，歸結(jié)起來(lái)主要包括兩大類：吸收損耗和散射損耗。引起光纖損耗的因素還有光纖彎曲和微彎產(chǎn)生的損耗以及纖芯與包層中的損耗等等。48第四十八頁(yè)，共83頁(yè)。2．色散對(duì)中繼距離的影響光纖自身存在色散，即材料色散、波導(dǎo)色散和模式色散。對(duì)于單模光纖，因?yàn)閮H存在一個(gè)傳輸模，故單模光纖只包括材料色散和波導(dǎo)色散。除此之外，還存在著與光纖色散有關(guān)的種種因素，其中比較重要的有三類：碼間干擾、模分配噪聲和啁啾聲。49第四十九頁(yè)，共83頁(yè)。2．色散對(duì)中繼距離的影響(1)碼間干擾對(duì)中繼距離的影響系統(tǒng)的傳輸速率越高，光纖的色散系數(shù)越大，光源譜寬越寬。50第五十頁(yè)，共83頁(yè)。2．色散對(duì)中繼距離的影響(2)模分配噪聲對(duì)中繼距離的影響①激光器的光譜特性②模分配噪聲的產(chǎn)生及影響51第五十一頁(yè)，共83頁(yè)。2．色散對(duì)中繼距離的影響圖4-28普通激光器的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)譜線52第五十二頁(yè)，共83頁(yè)。2．色散對(duì)中繼距離的影響圖4-29高速調(diào)制時(shí)多縱模的隨機(jī)起伏53第五十三頁(yè)，共83頁(yè)。2．色散對(duì)中繼距離的影響(3)啁啾聲對(duì)中繼距離的影響對(duì)于處于直接強(qiáng)度調(diào)制狀態(tài)下的單縱模激光器，其載流子密度的變化隨注入電流的變化而變化。這樣使有源區(qū)的折射率指數(shù)發(fā)生變化，從而導(dǎo)致激光器諧振腔的光通路長(zhǎng)度相應(yīng)變化，結(jié)果致使振蕩波長(zhǎng)隨時(shí)間偏移，這就是頻率啁啾現(xiàn)象。因?yàn)檫@種時(shí)間偏移是隨機(jī)的，因而當(dāng)受上述影響的光脈沖經(jīng)過(guò)光纖后，在光纖色散的作用下，可以使光脈沖波形發(fā)生展寬，因此接收取樣點(diǎn)所接收的信號(hào)中就會(huì)存在隨機(jī)成分，這就是一種噪聲——啁啾聲。54第五十四頁(yè)，共83頁(yè)。3．最大中繼距離的計(jì)算中繼距離是光纖通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一項(xiàng)主要任務(wù)。在中繼距離的設(shè)計(jì)中應(yīng)考慮衰減和色散這兩個(gè)限制因素。55第五十五頁(yè)，共83頁(yè)。3．最大中繼距離的計(jì)算(1)衰減受限系統(tǒng)在衰減受限系統(tǒng)中，中繼距離越長(zhǎng)，則光纖通信系統(tǒng)的成本越低，獲得的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益越高。極限值設(shè)計(jì)法56第五十六頁(yè)，共83頁(yè)。4.2.210Gbit/s及10Gbit/s以上的SDH光線路1．光源頻率啁啾影響2．光纖的色散特性影響3．極化模色散的影響4．系統(tǒng)功率預(yù)算限制57第五十七頁(yè)，共83頁(yè)。1．光源頻率啁啾影響為了能夠直觀地度量其影響，因此引入啁啾系數(shù)a來(lái)評(píng)估光源的頻率啁啾影響。啁啾系數(shù)的定義如下：58第五十八頁(yè)，共83頁(yè)。2．光纖的色散特性影響通常將接收機(jī)靈敏度下降1dB光纖長(zhǎng)度稱為色散受限距離。通常在采用單縱模激光器的光纖通信系統(tǒng)中，影響接收靈敏度的因素有兩個(gè)，其一是傳輸信號(hào)的速率（即信號(hào)的信息帶寬），其二是頻率啁啾。59第五十九頁(yè)，共83頁(yè)。3．極化模色散的影響理論上單模光纖中只傳輸一個(gè)基模，但實(shí)際上在單模光纖中的基模存在兩個(gè)模式，即橫向電場(chǎng)沿y方向極化和沿x方向極化的的兩個(gè)模式，它們的極化方向相互垂直，這兩種模式分別為L(zhǎng)P01x和LP01y

。但在實(shí)際光纖中，由于光纖形狀、折射率以及應(yīng)力等分布的不均勻，兩種模式的縱向速度不同，從而導(dǎo)致相移不同，在時(shí)間上表現(xiàn)為不同極化態(tài)之間的群時(shí)延不同，使脈沖波形出現(xiàn)展寬現(xiàn)象。60第六十頁(yè)，共83頁(yè)。4．系統(tǒng)功率預(yù)算限制系統(tǒng)功率預(yù)算是指光纖通信系統(tǒng)中光源輸出功率與接收靈敏度之差。為了避免光纖工作于非線性狀態(tài)，通常，光源輸出光功率不得超過(guò)3dBm。另外，信號(hào)經(jīng)信道傳輸時(shí)或多或少都會(huì)受到信道噪聲的影響。為了解決傳輸距離較短的問(wèn)題，人們?cè)诠饫w通信系統(tǒng)中采用摻餌光纖放大器（EDFA）。61第六十一頁(yè)，共83頁(yè)。4.2.3使用光放大器的SDH高速線路1．使用EDFA的光纖通信系統(tǒng)的主要優(yōu)點(diǎn)2．EDFA在光纖通信系統(tǒng)中的應(yīng)用3．無(wú)電再生的最大中繼距離4．EDFA在級(jí)聯(lián)中可能出現(xiàn)的問(wèn)題及解決方法62第六十二頁(yè)，共83頁(yè)。1．使用EDFA的光纖通信系統(tǒng)的主要優(yōu)點(diǎn)（1）可擴(kuò)展中繼距離。（2）具有透明性。（3）可作中繼器使用，節(jié)約成本。（4）可擴(kuò)大用戶數(shù)。63第六十三頁(yè)，共83頁(yè)。2．EDFA在光纖通信系統(tǒng)中的應(yīng)用EDFA在光纖通信系統(tǒng)中的主要作用是延長(zhǎng)中繼距離，當(dāng)它與波分復(fù)用技術(shù)、光孤子技術(shù)相結(jié)合時(shí)，可實(shí)現(xiàn)超大容量、超長(zhǎng)距離的傳輸。（1）作為前置放大器（2）作為功率放大器（3）作光中繼器使用64第六十四頁(yè)，共83頁(yè)。2．EDFA在光纖通信系統(tǒng)中的應(yīng)用圖4-30EDFA的應(yīng)用65第六十五頁(yè)，共83頁(yè)。3．無(wú)電再生的最大中繼距離在使用光放大器的光纖通信系統(tǒng)中同樣要考慮衰減和色散的影響。衰減受限光纖通信系統(tǒng)的中繼距離可以表示為66第六十六頁(yè)，共83頁(yè)。4．EDFA在級(jí)聯(lián)中可能出現(xiàn)的問(wèn)題及解決方法（1）噪聲積累影響（2）光纖的非線性限制（3）增益均衡67第六十七頁(yè)，共83頁(yè)。4．EDFA在級(jí)聯(lián)中可能出現(xiàn)的問(wèn)題及解決方法圖4-31EDFA增益不平坦性對(duì)多級(jí)級(jí)聯(lián)的影響68第六十八頁(yè)，共83頁(yè)。4.3噪聲及靈敏度分析4.3.1IM-DD光纖通信系統(tǒng)噪聲及靈敏度4.3.2EDFA的級(jí)聯(lián)系統(tǒng)69第六十九頁(yè)，共83頁(yè)。4.3.1IM-DD光纖通信系統(tǒng)噪聲及靈敏度1．接收機(jī)噪聲2．接收靈敏度70第七十頁(yè)，共83頁(yè)。1．接收機(jī)噪聲（1）散粒噪聲和熱噪聲散粒噪聲是指圍繞一個(gè)平均統(tǒng)計(jì)值做隨機(jī)起伏波動(dòng)的、由光電檢測(cè)器件自身產(chǎn)生的一種噪聲。熱噪聲是由于電子在光電檢測(cè)器的負(fù)載電阻RL上做隨機(jī)運(yùn)動(dòng)，而產(chǎn)生的電流隨機(jī)起伏的現(xiàn)象，使所傳輸?shù)男盘?hào)附加上了一種噪聲，這種附加噪聲就是熱噪聲。71第七十一頁(yè)，共83頁(yè)。1．接收機(jī)噪聲（2）光接收機(jī)的SNRPIN只對(duì)所接收的信號(hào)進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換，而無(wú)放大功能。而APD除具有光電轉(zhuǎn)換功能外，還具有信號(hào)放大功能，即其平均輸出功率為IP=RGPin，其中R為響應(yīng)度。SNR隨Pin線性增大，而且與量子效率η、接收機(jī)的帶寬Δf以及光子能量hf有關(guān)。最佳平均雪崩增益（Gmax）72第七十二頁(yè)，共83頁(yè)。2．接收靈敏度接收靈敏度是指在滿足給定誤碼率（BER=1×10-10