光通信の基本 - Keio University...ScienceandTechnology 2 時分割多重の原理 n 2 1...

ＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ1

２回目

光通信の基本


時分割多重の原理

n

2

1 2,ｲ,･･･,②

・・・

① ② ③ ④

1 2 3 4

ｱｲｳｴ

1,ｱ,･･･,①

・・・

① ② ③ ④

1 2 3 4

ｱｲｳｴ

4T

4T

4T


波長分割多重の原理

光分波器λn

λ2

λ1

・・・

4T

・・・

・・・

4T

λ1λ2 λn

光合波器


空間分割多重の原理

光ファイバケーブル信号n

信号2

信号1

・・・

4T

・・・

4T

光ファイバ

マルチコアファイバー（最先端）


長距離伝送用ファイバーケーブル

オプトコネクト社


光中継と信号の整形

時分割多重化回路

時分割多重化回路

E/O O/E E/O O/E

識別再生回路

再生中継器

光送信装置光受信装置

電気→光変換器

光→電気変換器

送信信号受信信号再生信号受信信号

・減衰・雑音の混入・識別再生する

光ファイバ

・・・・・・


光信号再生

3R: Reshaping, Retiming, Regenerating

光3R再生

品質劣化した信号光をもとの品質に復元させる技術で、線形(振幅)増幅、タイミング再生、波形整形の機能からなります。


波長多重光ファイバシステム

ｄBとは

光合波器光分波器送信機受信機

広帯域光増幅器

・減衰・雑音

送信信号受信信号増幅器入力増幅器出力

線形増幅

・・・・・・

1

2

n

1

2

n


ｄB

増幅器通信路

図1.3.1 通信路の入出力パワ

通信路

1P1P 2P

2P

1

210log10

pp

伝送効率＝

増幅＋, 減衰－


ｄB

2分岐１０分岐

・・・1 2 3 n

通信システムの基本構成

0P02

1 P

021 P

0P

0101 P

0P 1P 2P nP1nP3P


ｄB

減衰するは　　

■

分岐　約

■　

dB

dB

dB

dB

10101

10101log10

3

0.321log10

10

10


基準光パワーの定義

基準パワー１mWに対する比をｄBで表現単位ｄBｍ

絶対光パワーの定義

mWPmW1

log10 10絶対レベル＝ [dBm]


光ファイバ内の光パワー

0

光パワー(mW)

ze

光パワー(dBm)

0P

00

z

0P z0

z0


波長と光ファイバの損失3.0

2.5

2.0

1.5

1.0

0.5

0800 1000 1100 1200 1300 1400 1500 1600 1700

波長 (nm)

光ファイバ

損失

(dB

/km

)第１の窓

第２の窓

第３の窓光ファイバ損失

OH基吸収損失

レイリー散乱損失

900


伝送速度の進展

波長多重化

・光増幅器・波長多重

時分割多重化

2000 201020051995199019851980年

100T

10T

1T

100G

10G

1G

100M

伝送

容量

（bit/sec）

400M

1.6G2.4G 10G

40G

10G×4波

10G×32波

10G×160波


光ネットワークの設計

受光パワーが規定値以上となる。

ファイバーは距離で減退

分岐はパワーロス

（電気の分岐とは違い、水の流れを分けるような原理）


光CATVシステムにおける光パワレベル

光ﾌｧｲﾊﾞｹｰﾌﾞﾙ：10 km

光パワ（dBm）

+0 dBm

光受信機光ﾌｧｲﾊﾞｹｰﾌﾞﾙ８分岐回路４分岐回路光増幅器光送信機

-20

-10

+10

0

加入者宅光受信機

８分岐回路４分岐回路センタ内光送信機

光増幅器

-6 dB+10 dB

-9 dB

-4 dB（損失0.4 dB/km）

(b) 光パワレベルダイアグラム


光加入（Fiber-to-the-home）


ギガビットイーサー用ファイバケーブル

1000BASE-SX対応の光ファイバーケーブル

価格 5,840円

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