光纤通信课程设计报告
班 级：12电子1班
姓 名：XXXX
学 号：XXXXXX
指导老师：XXXXXX
广东水利电力职业技术学院自动化工程系
20##年07月04日
目录
一、实训任务书
二、设计内容
三、设计所依据文件
四、课程设计要求
1) 系统设计依据
2) 设计规模及方案选定
3) 系统构成、系统功能描述、系统主要技术指标要求
4) 设备及光缆选型及其主要技术指标
5) 设计计算书
6) 主要设备材料清单
五、参考资料
六、收获体会
一、实训任务书
二、设计内容
7) 从揭阳市到从化市间建立一个拓扑结构为链状的光纤传输系统。并选择路由、设置站点
8) 确定系统传输制式和速率
9) 光纤传输系统构成
10) 选择光源、光检测器、光缆纤芯
11) 对中继段进行损耗和色散预算
选择合适的设备，提供设备的性能指标
三、设计所依据的文件
光纤通信(第二版 乔桂红),光纤通信系统的设计、SDH光接口参数、光信号接口指标等文件。
四、课程设计要求
1）系统设计依据
从揭阳市到从化市之间建立一个拓扑结构为链状的光纤传输系统，揭阳市到从化市直线距离为310㎞左右且经过一些山峰，而我总觉得要选择路由站点与中继站点建立在地势比较低，平坦而且较发达的地区。选择如：途径揭阳市、普宁市、汕尾陆丰、海丰、惠州惠东、惠州市中心、增城市、从化市。其中揭阳市到普宁市需光缆40km,（均已考虑光缆富余度）普宁到陆丰需光缆68㎞，陆丰到海丰需35㎞，海丰到惠东68㎞，惠东到惠州市中心35㎞，惠州市到增城68㎞，增城到从化市42㎞。
在系统的传输容量确定后，就因确定系统的工作波长，然后选择工作在这一区域内的器件。如果系统传输距离不太远，工作波长可以选择在第一窗口（800~900nm）；如果传输距离较远，应选择1300 nm或1550 nm波长。故使用传输模块为STM-4，L4.2，G.625类型光纤（即传输速率为622.080Mbit/s,工作窗口为1550nm,L表示长距离通信，4表示STM-4，2表示1550nm窗口与G.625类型光纤）
STM-4光接口指标如下图：
（本设计一些参数使用下图一些典型值）
2）设计规模与方案选定
揭阳市到从化市之间建立一个拓扑结构为链状的光纤传输系统属于比较小的通信系统，所以要建立的站点也比较少（5~6个），传输速率也比较低（622.080Mbit/s）即可满足。所以决定该通信系统使用传输模块为STM-4，L4.2，使用G.625类型光纤，光缆规格为GYTA-4B1(室外用金属重型加强构件，聚乙烯粘结护层铝带蔽通信光缆，4芯，G.625类型单模)。
在揭阳市、普宁市、汕尾陆丰、海丰、惠州市中心、增城市、从化市设站点（光端机，每一部光端机包含光发送机和光接收机两部分），接收上一站发送过来的信号，通过‘光—电’‘电---光’转换后再一次发送出去。因海丰到惠州市中心距离为113㎞（大于78㎞），故在惠东设立中继器以延长传输距离。
3）系统构成、系统功能描述、系统主要技术指标要求
系统构成：系统由光缆，光源（光发送机），光端机，光电检测器，（光接收器）中继器，分插复用器，电端机等器件组成。
功能：完成从化到揭阳之间通信，以及与各站点之间通信。
技术指标要求：
光发送机发送光功率，光发送机要有合适的输出光功率,通常指耦合进光纤的功率（入纤功率）。入纤功率越大，可通信距离越长，但光功率太大也会使系统工作在非线状态，对通信产生不良影响。因此，要求光源要有合适的光功率输出，一般为0.01~5mW。与此同时，要求输出光功率稳定度为5%~10%。
2）要有比较好的消光比，一般要求EXT>=10dB。
光接收机灵敏度,就是光接收机接收到的最小光功率。
光接收动态范围, 光接收机过载点减去光接收机灵敏度的范围。
光纤的色散与损耗系数和光源消光比要符合国家标准要求。
抖动幅度、误码性能、光纤接口损耗等都要符合国际标准。不能超过其上限值等。
4）设备及光缆选型及其主要技术指标
光源使用SLM类型（单纵模）激光器，发送功率最大值为2dB,最小为-3dB；接收机过载点-8 dB,灵敏度-28 dB；
光缆规格为GYTA-4B1(室外用金属重型加强构件，聚乙烯粘结护层铝带蔽通信光缆，4芯，G.625类型单模)。光缆衰减系数0.22 dB/㎞,色散17~20ps/(nm*km)；
5）设计计算书
考虑损耗光缆的最长无中继距离为
Lmax=(Ptm-Prm-2Acm-P0m-Mem+Asm)/(Afm+(Asm/Lf)+Mc)
=(2-(-28)-2*0.5-1-3+0.1)/(0.22+(0.1/2)+0.05)
=78㎞
其中Ptm为光发送功率（-3~2 dB）；Prm为最低接收光功率（灵敏度）；Acm为光纤配线盘上的附加活动连接器损耗（0.5dB）；P0m为光通道功率代价（不大于1dB）；Mem为系统总富余度（3~5 dB）；Asm为再生断平均接头损耗（0.1dB）；Afm为再生段平均光缆衰减系数（0.22 dB/㎞）；Lf为单盘光缆的长度（2㎞）；Mc为光缆富余度（0.05 dB/㎞）。
其中Ps为入纤平均光功率（一般为-9dBm, -6dBm, -3dBm）; Dr为接收机的动态范围（20dB）；
考虑损耗光缆的最短无中继距离为
Lmin=(Ps-Pr-Dr+As)/(Af+(As/Af))
=(-3-(-28)-20+0.1)/(0.22+0.05)
=19㎞
考虑光缆色散传输的最长距离为
Lmax=71400/(α*Dm*λ^2*Fb^2)
=71400/(6*1580*1580*(622*10^-6)^2)
=617㎞
其中α为周秋系数，当采用DFB单纵模激光器时，α取值范围为4~6ps/nm; Dm为光缆色散系数（17~20ps(nm*km)）; λ为工作波长上限；Fb为线路信号速率，单位Tbit/s;
所以该系统为损耗受限系统。且无中继最短距离为19㎞；最长距离为78㎞。如果两个站点之间距离少于19㎞则需将（Ptm）光发送功率调到-3dB外还需要使用光衰减器才能正常使用。
6）主要设备材料清单
六、参考资料
1、光纤通信系统的设计：
http://wenku.baidu.com/view/6079c4eb856a561252d36f65.html
2、Q?G?D?W? ?1?6?6?[?1?]?.?4?-?2?0?1?0? ?国?家?电?网?公?司?输?变?电?工?程?初?步?设?计?内?容?深?度?规?定? ?第?4?部?分?：?电?力?系?统?光?纤?通?信：
http://wenku.baidu.com/view/e8356441b307e87101f6961c.html
3、SDH光?接?口?指?标
http://wenku.baidu.com/link?url=-TcJ8V9w1gWrZspZpshZjZVut2UhraLDOUxLiZbNBe0YYjODt0bP0Dd4jCrq9Q1i_jZViK4yikYKY90261TxOJYJWmlS1qjRupDwCrf8qbu
http://wenku.baidu.com/view/89debc01b52acfc789ebc91f.html?re=view
光纤通信(第二版 乔桂红),光纤通信系统的设计、SDH光接口参数、光信号接口指标文件以及百度文件,互联网资料等文件。
七、收获体会
通过这次实训，我觉得在光钎通信这一门课中需要学习的东西还有很多很多，在这一学期的学习中，我一直觉得光钎通信就是一门理论课，只要看看书，什么考试作业之类的都可以做出来， 做了实训之后我才发现，其实不是这样子的，课本中的许多东西都需要我去理解，实训的内容我觉得就是这门课的精华吧， 我们学了这么就的知识，真正的应用就在这里体现出来了。
第二篇：数字光纤通信系统的设计
第五章 数字光纤通信系统的设计
（2学时）
一、教学目的及要求：
使学生了解整个数字光纤通信系统在整体进行设计时应考虑的因素和设计时使用的主要方法。
二、教学重点及难点：
本章重点：掌握损耗限制系统和色散限制系统中再生中继距离的设计方法。 本章难点：中继距离与系统传输速率的关系。 三、教学手段：
板书与多媒体课件演示相结合 四、教学方法： 课堂讲解、提问 五、作业： 课外作业： 5-1 5-2 5-5 六、参考资料：
《光纤通信》刘增基 第五章。 《光纤通信》杨祥林 第八章 七、教学内容与教学设计：
八、课后小结：
教学实践发现，学生对课堂上演示的具体例子很感兴趣，参与意愿、投入程度明显较高。作为导论课，应避免流于泛泛的理论陈述和空洞的说教，而应该用具体的例子来激发学生学习的兴趣，引导他们进行自行探究。