数字光纤通信与模拟光纤通信的区别

数字光纤通信与模拟光纤通信的区别

光纤通信是利用光波作载波，以光纤作为传输媒质将信息从一处传至另一处的通信方式。１９６６年英籍华人高锟博士发表了一篇划时代性的论文，他提出利用带有包层材料的石英玻璃光学纤维，能作为通信媒质。从此，开创了光纤通信领域的研究工作。

光纤通信分为“数字光纤通信”和“模拟光纤通信”两大类

（1）数字光纤通信系统

这是目前光纤通信主要的通信方式。输入采用脉冲编码（PCM）信号。数字光纤通信采用二进制信号，信息由脉冲的“有”和“无”表示，所以噪声不影响传输的质量。而且，数字光纤通信系统采用数字电路，易于集成以减少设备的体积和功耗，转接交换方便，便于与计算机结合等，有利于降低成本。数字通信的优点是，抗干扰性强，传输质量好。中继器采用判决再生技术，消除传输过程中的噪声积累，延长传输距离。数字通信的缺点是所占的频带宽，语音电话占用4kHz的带宽，而数字电话占用20kHz～64kHz的带宽。而光纤的带宽比金属传输线要宽许多，弥补了数字通信所占频带宽的缺点。

（2）模拟光纤通信系统

若输入电信号不采用脉冲编码信号的通信系统即为模拟光纤通信系统。模拟光纤通信最主要的优点是占用带宽较窄，电路简单，不需要数字系统中的模-数和数-模转换，所以价格便宜。目前电视传输，广泛采用模拟通信系统采用调频（FM）或调幅（AM）技术，传输几十至上百路电视。避免了电视数字传输中复杂的编码和解码技术，设备价格昂贵等问题。这种系统的缺点是光电变换时噪声较大。在长距离传输时，采用中继站将使噪声积累，故只能应用在短距离传输线路上。如果希望在较长距离上传输，则要先采取脉冲频率调制，然后再送到光发送机进行光强调制。由于采用FPM调制后，改善了传输信噪比，故中继距离可达20km以上，而且可以加装中间再生中继器。其传输总长度可达50km～100km。

数字光纤通信系统是一种通过光纤信道传输数字信号的通信系统。由于数字信号只取有限个离散值，可以通过取样、判决而再生，所以这种通信系统对信道的非线性失真不敏感，再通信全程中，及时由多次中继、失真（包括线性失真和非线性失真）和噪声也并不会积累。因为，与模拟光纤通信系统相比，数字光纤通信系统对光源特性的线性要求与对接收信噪比的要求都不高，更能充分发挥光纤的优势，很适合于长距离、大容量和高质量的信息传输。模拟光纤通信系统是一种通过光纤信道传输模拟信号的通信系统，目前主要用于模拟电视传输。和数字光纤通信系统不同，模拟光纤通信系统采用参数取值连续变化的信号来代表信息，要求在电/光转换过程中信号和信息存在现行对应关系。因此，对光源功率特性的线性要求，对系统信噪比的要求，都比较高。由于噪声的累积，和数字光纤通信系统相比，模拟光纤通信系统的传输距离比较短。但是采用频分复用(FDM)技术，实现了一根光纤传输100多路电视节目的优势，再有线电视（CATV)网络中，具有巨大的竞争能力。

两者原理大同小异，但前者较后者复杂，先进。当光纤传输电信号时，电话机将用户发出的声音变成了相应的电信号。因此，电信号的频率，振幅和相位模仿，比拟声信号的变化，换句话说，电信号是声信号电信号“化身”，因此，称作“模拟信号”。模拟信号作用到光端机上使其中的激光器发光，并使激光的强弱随着电信号的变化而变化。当送入的电信号大时，激光器发出的光就强，反之则弱。这样，就完成了“声变电，电变光”的转换。信号沿光纤到了接收端，光由光端机将强弱不同的激光束还原成大小不等的模拟电信号，再经电话机将模拟电信号变回语音，作用到受话人的耳中。至此，完成了“光变电，电变声”的逆转换。“数字光纤通信”是在“模拟光纤通信”的基础上，增加了一道模拟信号与数字信号相互转换的工序，在发送端将模拟数字电信号变成由“0”和“1”组成的数字电信号，在接收端再将电信号变回模拟电信号。数字光纤通信由于具有抗干扰能力强，信息保真度高，易于采

用数字电路进行加密和解密，便于运用电子计算机进行管理等优点，得到了日益广泛的应用，使模拟光纤通信逐渐销声匿迹，整个光纤通信舞台由它一统天下。

21世纪以来，光通信技术取得了长足的进步，在上文中我们主要讨论了两类光纤通信系统的优劣区别，但这些技术进步的取得，是包括光传输媒质、光电器件、光通信系统，以及网络应用等多方面技术共同进步的结果。随着光通信技术进一步发展，必将对21世纪通信行业的进步，乃至整个社会经济的法杖产生巨大影响。

071342005

杨瓯洋