光ファイバ通信システムの基本構造 光ファイバ通信システムの基本構成は図 1-1 に示されており、主に送信、受信、および基本的な光ファイバ伝送システムの 3 つの主要部分が含まれています。
（１）送信部：情報源は、ユーザ情報を元の電気信号（ベースバンド信号）に変換する。電気送信機は、ベースバンド信号をチャネル送信に適した変調信号 (FM、PFM、PWM など) に変換します。光送信機は電気信号を変調し、光信号に変換します。
(2) 受信部: 光受信器は、ファイバを通じて伝送された光信号を電気信号に変換します。電気受信機は電気信号をベースバンド信号に復元します。情報シンクはユーザー情報を回復します。注：光送信器以前と光受信器以降の電気信号部分は有線通信と同じ技術・装置を使用しており、ケーブル伝送を「光送信器＋光ファイバ回線＋光受信器」に置き換えるだけです。
(3) 基本的な光ファイバー伝送システムは、光送信機、光ファイバー回線、光受信機の 3 つの部分に分かれています。
光送信機: コアは光源 (LED、半導体レーザー ダイオード、DFB レーザーなど) であり、高出力光パワー、高変調周波数、狭いスペクトル線、安定した波長などの要件を満たす必要があります。その機能は、電気信号を光信号に変換し、それらを光ファイバーに結合することです。
光ファイバ回線：光ファイバ、スプライス、コネクタで構成されます（実際には光ケーブルを使用します）。その機能は、低歪みと低減衰で光信号を伝送することです。光ファイバーは円筒形 (コアの屈折率 (n_1) > クラッドの屈折率 (n_2)) で、内部全反射を利用して光を伝送します。 3 つの低-損失ウィンドウがあります: (0.85\\μ m) (短波長)、(1.31\\μ m) (長波長)、(1.55\\μ m) (長波長)。主な特性は損失 (単位: dB/km) と分散 (単位: (ps/(km・nm))、伝送帯域幅に影響します) です。
光受信機: 中心となるのは光検出器 (PIN フォトダイオード、APD アバランシェ フォトダイオードなど) であり、高応答性、低ノイズ、高速性の要件を満たす必要があります。最も重要なパラメータは感度です（弱い光信号を受信する能力を反映し、システム品質の重要な指標です）。その機能は、光信号を電気信号に変換し、元の信号を復元することです。
光ファイバー通信システムの分類 一般的な分類方法は次のとおりです。
(1) 伝送信号の種類による分類：光アナログ通信システムと光デジタル通信システムに分けられます。
光ファイバーデジタル通信システムの利点:
強力な干渉防止機能と良好な伝送品質（ノイズはしきい値を超えた場合にのみビットエラーを生成します）。-
再生中継、長い伝送距離（ノイズの蓄積を排除）。
優れた柔軟性で複数のサービスに対応します (統合サービスの実装が簡単)。
高強度の安全な通信（平文と鍵モジュロ 2 の加算）を簡単に実装できます。{0}
デジタル回路を採用し、集積化が容易、小型化、低コスト、高信頼性を実現します。
光ファイバーデジタル通信システムの欠点: 占有帯域幅が広く、帯域幅利用率が低く、装置が複雑で、コストが比較的高い。
光ファイバーアナログ通信システムの特徴: 狭い占有帯域幅、シンプルな回路（A/D/D/A 変換不要）、低価格、短距離通信に適しています。-
(2) 光の波長とファイバの種類による分類：短波長マルチモード光ファイバ通信システムと長波長光ファイバ通信システムに分けられます。
短波長マルチモード システム: 動作波長は約 (0.85\\μ m)、レートは 34Mbit/s 以下、リピータ間隔は 10km 以下。
長波長システム (3 つのカテゴリに分類):
(1.31\\μ m) マルチモード システム: レート 34/140Mbit/s、リピータ間隔 ≈ 20km。
(1.31\\μ m) シングル-モード システム: レート 140/565Mbit/s、リピータ間隔 30~50km (140Mbit/s の場合);
(1.55\\μ m) シングル- モード システム: レート 565Mbit/s 以上、リピータ間隔 ≈ 70km。
(3) デジタル多重方式による分類：Plesiochronous Digital Hierarchy (PDH) システムと Synchronous Digital Hierarchy (SDH) システムに分けられます。
PDH: 各階層レベルのビット レートには許容範囲があり、非同期であり、プレシオクロナス多重化を実装するためにポジティブ ジャスティフィケーションを採用しています。レート 565Mbit/s 以下。
SDH: ポイントツーポイント/マルチポイント ネットワーク伝送に適しています。{0}{1}単一波長レートは 2.5Gbit/s、10Gbit/s に達します。
(4) Classification by transmission rate: Divided into 3 categories: 1) Low-speed systems: rate 2Mbit/s, 8Mbit/s; 2) Medium-speed systems: rate 34Mbit/s, 140Mbit/s; 3) High-speed systems: rate >565Mビット/秒。
(5) 変調方式による分類： 2 つに分類されます。 1) 直接強度変調方式（内部変調）： 光源の発光過程での変調。シンプルな装置、低コスト、高い変調効率、しかしスペクトルの広がりがレート向上に影響する. 2) 間接変調システム (外部変調): 光源が光を放射した後、出力パスに変調器が追加されます。光源のスペクトル線への影響が最小限に抑えられ、高速通信に適しています。-
