1、光與現代科技講座第八章 光通信技術與網絡2022/10/81光與現代科技講座云南大學信息學院通信工程系 宗 容zongron八章 光通信技術與網絡光與現代科技2022/10/82光與現代科技講座 第一章 緒論 2第二章 光源與激光器 2第三章 光纖與光學傳感技術 4第四章 激光在現代醫(yī)學中的應用 4第五章 激光在軍事技術中的應用 4第六章 激光在現代工業(yè)和加工中的應用 4 第七章 光與信息技術 4第八章 光通信技術與網絡 6第九章 光學成像、全息與顯示技術 2第十章 光電集成與納米技術 22022/10/83第八章 光通信技術與網絡8.1 光通信原理8.1.1 光通信

2、的發(fā)展與現狀8.1.2 光通信的特點8.1.3 光通信系統(tǒng)的組成與分類8.2 光通信的器件8.2.1 光源8.2.2 光檢測器8.2.3 光無源器件8.2.4 光放大器8.3 光纖通信系統(tǒng)與網絡8.3.1數字光通信系統(tǒng)8.3.2光纖輔助系統(tǒng)8.3.3光超長波長光通信系統(tǒng)8.3.4多信道光波通信系統(tǒng)8.3.5光纖孤子系統(tǒng)8.3.6光纖通信網絡8.4 無線激光通信8.4.1 微波通信與無線激光通信8.4.2 無線激光通信的基本原理8.4.3 空間無線激光通信進展8.4.4 激光水下通信2022/10/848.1.1 光纖通信的發(fā)展與現狀一、光通信的發(fā)展史二、先進國家光纖通信的發(fā)展三、我國光纖通信事

3、業(yè)的發(fā)展四、云南省光纖通信事業(yè)發(fā)展五、光纖通信的發(fā)展趨勢8.1 光纖通信的原理2022/10/851、可視通信古代的烽火臺、煙火傳遞單個信息18世紀末信號燈、船艦使用的燈塔、旗語等近代戰(zhàn)爭中的信號彈，抗戰(zhàn)時期的消息樹等1792年用中繼器使機械代碼信息傳送100km，有效速率小于1b/s 之后很長一段時間電取代了光2022/10/87電通信19世紀30年代：電報、莫爾斯代碼，傳輸速率310b/s，中繼可達1000km1866年，第一條越洋電報電纜系統(tǒng)投入運營1876年，發(fā)明了電話，電信號通過連續(xù)變化電流的模擬形式傳輸1940年，第一代同軸電纜系統(tǒng)投入使用，3MHz系統(tǒng)，可傳300路音頻信號或1路

4、視頻信號，但當頻率超過100MHz時，電纜損耗迅速增加1948年，4GHz的微波系統(tǒng)投入運營，利用110GHz的電磁載波及相關調制技術傳遞信號，可工作于100Mb/s1975年最先進同軸系統(tǒng)投入運營,速率可達274 Mb/s，中繼約1km 到70年代，電通信獲得的最大BL不超過100 (Mb/s)km2022/10/883、光纖通信光纖(Fibre)光導纖維的簡稱光纖通信以光波為載波，以光導纖維為傳輸媒質的一種通信方式。 容量 頻率f 光波 光波是人們最熟悉的電磁波，其波長在微米級，頻率為1014Hz，紫外光、可見光、紅外光屬于光波的范疇2022/10/810電磁波波段劃分和常用傳輸媒質-1頻

5、段和波段名稱頻率范圍和波長范圍傳輸媒質主要用途極低頻(ELF)極長波303000Hz10000100km有線線對，極長波無線電潛艇通信、礦井通信甚低頻(TLF)超長波330kHz10010km有線線對，超長波無線電潛艇通信、遠程導航、遠程無線電通信低頻(LF)長波30kHz300kHz101km有線線對，長波無線電中遠距離通信、地下通信、無線電導航等中頻(MF)中波0.33MHz1000100m同軸電纜，中波無線電調幅廣播、導航、業(yè)余無線電高頻(HF)短波330MHz10010m同軸電纜，短波無線電調幅廣播、移動通信、軍用通信等2022/10/811電磁波波段劃分和常用傳輸媒質-2頻段和波段名

6、稱頻率范圍和波長范圍傳輸媒質主要用途甚高頻(VHF)超短波30300MHz101m同軸電纜，超短波無線電調幅廣播、電視、移動通信、電離層散射通信微波特高頻(UH F)分米波0.33GHz101dm波導，分米波無線電微波接力、移動通信、空間遙測雷達、電視超高頻(SHF)厘米波330GHz101cm波導，厘米波無線電雷達、微波接力、衛(wèi)星和空間通信極高頻(EH F)毫米波30300GHz101mm波導，毫米波無線電雷達、微波接力、射電天文紫外、可見光、紅外1035107GHz300 m 60光纖，激光空間傳播光通信2022/10/812光纖通信的問世，有兩大難題： 1、光源 2、傳光媒質第一個難題：

7、光源很多，需相干光源，且工作穩(wěn)定 到1960年美國人Maiman發(fā)明了第一臺紅寶石激光器，但工作時間不長2022/10/814激光特點1、能量高度集中2、頻率單一3、方向性好4、相干性好（頻率、相位、偏振方向、傳播方向一致）2022/10/815第二個難題：傳輸媒質31970年，美國康寧公司研究出損耗為20 dB/km的光纖，在1 m附近波長使光纖進行遠距離傳輸成為可能同時，在1970年美國AT&T公司發(fā)明了半導體激光器（GaAlAs），體積小，可在室溫下連續(xù)工作，正好適應了這一要求1970年被稱為光纖通信的元年，高琨被稱為光纖之父2022/10/817光纖通信發(fā)展可粗略分三個階段196619

8、76年，從基礎研究到商業(yè)應用的開發(fā)時期19761986年，以提高傳輸速率和增加傳輸距離為研究目標和大力推廣應用的大發(fā)展時期19861996以超大容量超長距離為目標，全面深入開展新技術研究的時期2022/10/818三個階段的系統(tǒng)比較階段一階段二階段三階段工作波長(m)0.851.311.551.55傳輸速率34Mb/s45Mb/s140565 Mb/s2.510 Gb/s無中繼距離(km)1050100100150系統(tǒng)多模單模色散移位單模2022/10/819二、先進國家光纖通信的發(fā)展世界上已形成北美、西歐和遠東三個光纖通信發(fā)達地區(qū)，代表國家為：美國、英國和日本美國78年建成第一條市話光纖，8

9、2年建成第一條長途，到1993年止，已建成通信系統(tǒng)200多個，光纖總長達27萬km以上美國有五大光纖工程：東部走廊，東部和西部干線，大西洋和太平洋洲際海底干線2022/10/820先進國家光纖通信的發(fā)展1全長達3400km橫貫日本南北的大干線法國比亞里茨的“光纖城”等世界主要電信產品供應商，如：Lucent, Nortol, Alcatel, NEC, Siemens, Macosi, Fujitsu等都把光纖通信放在相當重要位置，投入大量人力、資金進行研究開發(fā)，并分別取得重大進展，創(chuàng)造了一個個新的世界記錄，許多原以家電產品為主聞名的廠商如：Toshiba, Sony或計算機廠商Cisco,

10、Canon, 3M也紛紛加入光纖通信的行列，成果斐然2022/10/821先進國家光纖通信的發(fā)展2世界先進國家提出FTTx戰(zhàn)略，即：光纖到路邊(FTTC)、大樓(FTTB)、辦公室(FTTO)、小區(qū)(FTTZ)、用戶(FTTH)等世界上最大的三個長途電信公司美國的AT&T、MCI、SPRINT公司，光纖化程度已分別高達100、88和1002022/10/822三、我國光纖通信事業(yè)的發(fā)展我國的光通信起步較早，70年代初就開始了大氣傳輸光通信的研究，隨之又進行光纖和光電器件的研究，自1977 年初，研制出第一根石英光纖起，跨過一道道難關，取得一個又一個零的突破。如今回顧起來，所經歷的“里程碑”依然

11、歷歷在目 。光纜器件系統(tǒng)應用自主研發(fā)技術等1977年，武漢郵電科學研究院研制出中國第一根階躍折射率分布多模光纖，其在0.85m的衰減系數為300dB/km，長度為17 m；研制出 Si-APD 。 1978年，階躍光纖的衰減降至 5 dB/km 。研制出短波長多模梯度光纖，即 G.651 光纖。研制出 GaAs-LD 。1979年，研制出多模長波長光纖，衰減為 1dB/km 。建成 5.7 km , 8 Mbit/s 光通信系統(tǒng)試驗段。 2022/10/824我國光纖通信事業(yè)的發(fā)展11980年，1300nm 窗口衰減降至 0.48dB/km ，1550nm 窗口衰減為 0.29dB/km 。研

12、制出短波長用的 GaAlAs-LD 。1981年，研制出長波長用的 InGaAsP-LD 和 PIN 探測器。多模光纖活動連接器進入實用。研制出 34Mbit/s 光傳輸設備。1982年，研制成功長波長用的激光器組件和探測器組件（PIN-FET）。研制出光合波分波器、光耦合器、光衰減器、濾光器等無源器件。研制出 140Mbit/s 光傳輸設備。1984年，武漢、天津34Mbit/s市話中繼光傳輸系統(tǒng)工程建成（多模）。2022/10/825我國光纖通信事業(yè)的發(fā)展31990年，研制出 G.652 標準單模光纖，最小衰減達 0.35dB/km 。到1992年降至0.26dB/km 。成功地研制出15

13、50nm分布反饋激光器（DFB-LD）。1991年，研制出 G.653 色散位移光纖。最小衰減達 0.22dB/km 。研制出 565Mbit/s 光傳輸設備。合肥蕪湖140Mbit/s 單模光傳輸系統(tǒng)工程通過國家鑒定驗收， 這是第一條全國產化的長途直埋單模光纖光纜線路，全長150km左右，光纜首次從水下跨越長江。1992年，研制出摻鉺光纖EDF 。研制出可調諧DFBLD 和泵浦源LD ；FC-PC陶瓷單模光纖活動連接器通過郵電部鑒定。2022/10/827我國光纖通信事業(yè)的發(fā)展41993年，在摻鉺光纖放大器的研究上取得突破性進展，小信號增益達25dB。上海無錫565Mbit/s 單模光傳輸系

14、統(tǒng)工程通過郵電部鑒定驗收。該工程的建成，在國內外產生了重大影響。1995年，研制出 STM-1、STM-4 SDH設備。1996年，研制出 STM-16 SDH設備。1997年，研制出G.655 非零色散位移光纖。研制出應變多量子阱DFB激光器，STM-1、STM-4 收/發(fā)模塊和STM-16接收模塊。1997年， 成都攀枝花622Mbit/s SDH 光傳輸工程通過郵電部鑒定驗收；咸寧622Mbit/s SDH雙自愈環(huán)互連系統(tǒng)工程通過建設部門初驗2022/10/828我國光纖通信事業(yè)的發(fā)展51997年，武漢郵電科學研究院將自行研制出的622Mbit/s和2.5Gbit/s光纖通信系統(tǒng)分別安裝

15、到湖北的咸寧至通城，海南的海口至三亞進行現場試驗。1998年， 海口三亞2.5Gbit/s 光傳輸系統(tǒng)工程通過郵電部鑒定驗收，該工程全長322km，僅在萬寧設一個中繼站，海口萬寧的中繼距離為172km，僅在發(fā)送機中使用一個EDFA就實現了這一超長中繼。研制出OADM、OXC樣機。1999 年， 82.5Gbit/s DWDM系統(tǒng)通過國家驗收。研制出STM-64 SDH設備。IP over SDH 的建議被ITU-T確認。 2022/10/829我國光纖通信事業(yè)的發(fā)展6八五期間，只要用于干線線路，均用光纖，建起了除拉薩、臺灣外22條大干線，光纜總長度達10萬公里，基本建成了除拉薩外覆蓋省會城市和

16、沿海開發(fā)城市的光纜干線網九五期間，到2000年建設以光纜為主體的長途干線網，新建省際省內光纜干線10萬公里。到1998年，基礎網建設取得重大成果。“八縱八橫”干線光纜傳輸網全部建成。“九五”干線光纜計劃提前2年完成。2022/10/830我國光纖通信事業(yè)的發(fā)展7僅1998年，全年新建成13條長途光纜干線，完成了14條長途光纜干線的擴容工程；全國電信光纜總長達100萬公里。現在，一個覆蓋全國以光纜為主、衛(wèi)星和數字微波為輔，集數字化傳輸、程控化交換為一體的通信網絡已基本建成。2022/10/831我國光纖通信事業(yè)的發(fā)展8中國光通信技術的發(fā)展，經歷了許多曲折和困難，有研發(fā)初期的技術封鎖，基礎和配套工

17、業(yè)設施跟不上，資金投入的不足，人才資源缺乏等。但我國光通信界的同行們?yōu)榘l(fā)展自己的民族光通信事業(yè)，克服了重重困難，掌握了光纖、器件、系統(tǒng)等各方面的關鍵技術，逐漸走進了國際光通信的先進行列。特別是在主要技術上，都有自己的特色和創(chuàng)新，如1B1H的光線路碼型、自己特色的網絡管理系統(tǒng)、能構成自愈環(huán)的PDH設備、自行設計的全套SDH專用芯片、在線升級的SDH設備、通過LAPS實現的IP over SDH等，形成了自己的知識產權，為進一步發(fā)展打下了良好的基礎。 2022/10/8322022/10/833我國國際光纜的建設自1988年第一條跨越大西洋的海底光纜建成以來，世界范圍內建成的國際光纜系統(tǒng)已達幾十個

18、，國際光纜網絡，特別是國際海纜，已成為國際間通信的主要媒介。中國電信自1989年開始參與國際光纜建設，先后建成了中日光纜、中韓光纜等國際光纜，并在全球十幾條海底光纜中參與投資建設，購買容量。2022/10/834我國國際光纜的建設11、中日光纜 (C-J FOSC)2、中韓光纜 (CKC)3、環(huán)球海底光纜(FLAG)4、亞歐陸地光纜(TAE)5、中國-東南亞陸地光纜(CSC)6、亞歐海底光纜系統(tǒng)(SEA-ME-WE3)7、中美海底光纜系統(tǒng)(China-US Cable Network) 2022/10/835起點終點途經國家或登陸方系統(tǒng)容量系統(tǒng)全長(km)投產時間中日上海南匯日本宮崎560 M

19、b/s12001993.12.15中韓中國青島韓國泰安560 Mb/s5461996.2.9環(huán)球海底上海南匯英國12個登陸方10Gb/s270001997.11.22亞歐陸地上海德國法蘭克福20個國家622 Mb/s270001998.10中國東南亞中國新加坡6個國家2.5Gb/s69001999亞歐海底中國亞、非歐、大洋洲33個國家和地區(qū)，39個登陸站40 Gb/s380001999.9中美海底崇明汕頭美國班頓等14個發(fā)起方80 Gb/s260001999.122022/10/836我國國際光纜的建設2中國電信還在APC、APCN、TPC-5、NPC、TAT12/13等十幾條國際海纜中投資購

20、買了容量，今后還將根據業(yè)務需求進一步增加投資購買容量，連接與我國沒有直達光纜的國家和地區(qū)。中國電信通達世界的國際光纜網絡將為其在21世紀的發(fā)展與競爭創(chuàng)造一個廣闊的舞臺。2022/10/837臺灣地震影響海底光纖2006年12月26日晚20點25分，臺灣發(fā)生7.2級地震，使眾多路由經過臺灣的海光纜系統(tǒng)陸續(xù)發(fā)生中斷，其中有亞太一號、亞太二號、中美、亞歐三號、Flag、C2C等，中斷點在臺灣以南公里的海域，造成我國大陸至臺灣地區(qū)、美國、歐洲等方向的通信線路大量中斷，有關地區(qū)互聯(lián)網訪問質量及話音、專線業(yè)務等受到一定影響。與中國電信相關的海纜中斷情況如下： 中美海纜于12月26日 20:25 距離臺灣枋

21、山登陸站 9.7公里左右發(fā)生中斷； 亞歐三號海纜于12月26日 20:25 距離臺灣枋山登陸站 9.7公里左右發(fā)生中斷； 2022/10/838臺灣地震影響海底光纖亞太二號海纜S7于12月27日 00:06 距離臺灣淡水登陸站904公里左右發(fā)生中斷； 亞太二號海纜S3于12月27日 02:00 距離崇明登陸站2100公里左右（靠近臺灣處）發(fā)生中斷； Flag光纜亞太系統(tǒng)于12月26日 20:43 在韓國到香港段中斷； Flag光纜亞歐段于12月27日 04:56 在香港到上海段中斷。 以上情況使中國電信到北美、臺灣等方向的互聯(lián)網電路大量中斷，到歐洲、亞太等方向的專線、話音電路部分中斷。2022

22、/10/839中美海底光纜示意圖臺灣地震2022/10/840中美光纜系統(tǒng)路由結構示意圖2022/10/841海底光纜的具體修復過程如下： 1、機器人潛下水后，通過掃描檢測，找到破損海底光纜的精確位置。 2、機器人將淺埋在泥中的海底光纜挖出，用電纜剪刀將其切斷。船上放下繩子，由機器人系在光纜一頭，然后將其拉出海面。同時，機器人在切斷處安置無線發(fā)射應答器。 3、用相同辦法將另一段光纜也拉出海面。和檢修電話線路一樣，船上的儀器分別接上光纜兩端，通過兩個方向的海底光纜登陸站，檢測出光纜受阻斷的部位究竟在哪一端。之后，收回較長一部分有阻斷部位的海底光纜，剪下。另一段裝上浮標，暫時任其漂在海上。2022

23、/10/842海底光纜的具體修復過程如下： 4、接下來靠人工將備用海底光纜接上中美海底光纜的兩個斷點。連接光纜接頭，可是個“技術含量”極高的活，非一般人能夠勝任，必須是經過專門的嚴格訓練、并拿到國際有關組織的執(zhí)照后的人員，才能上崗操作。像這樣的“接頭工”，上海電信方面目前只有三四名。 5、備用海底光纜接上后，經反復測試，通訊正常后，就拋入海水。這時，水下機器人又要“上陣”了：對修復的海底光纜進行“沖埋”，即用高壓水槍將海底的淤泥沖出一條溝，將修復的海底光纜“安放”進去。 2022/10/843四、云南省光纖通信事業(yè)發(fā)展我省最早的光纖線路是1987年建成的市話：昆明安寧海口，全長70多公里。最早

24、的長途是1991年建成的昆明玉溪。到93年時建成光纜總長約1萬公里，除怒江、迪慶外均被覆蓋。到1999年光纜通信線路3.2萬公里。我省省內線路多為架空敷設，出省線路多為直埋，平均中繼約55km，設備有國產，也有進口。如重慶514廠光纖，美國AT&T,日本富士通，法國賽特，意大利伊達泰爾等2022/10/844云南省干線光纜網絡物理拓撲結構示意圖云南省二級干線光纜傳輸網3210G DWDM系統(tǒng)采用環(huán)型組網結構。全網由2個環(huán)組成。環(huán)一：昆明祿豐楚雄南華祥云下關永平保山昌寧云縣臨滄永平2景谷普餌思茅通關元江化念玉溪昆明環(huán)二：昆明尋甸曲靖陸良師宗設里邱北文山蒙自個舊建水玉溪昆明2022/10/845省

25、二干拓撲圖麗江景洪昭通景谷永平2宜威云縣臨滄洱源下關曲靖昆明南華楚雄尋甸祿豐祥云昌寧永平保山陸良師宗設里丘北文山蒙自個舊通關普洱玉溪通海化念建水元江者海潞西思茅環(huán)一環(huán)二OADM背靠背OTMOLA光放2022/10/846云南會議電視覆蓋所有縣市云南省采用深圳市華為技術有限公司的View Point會議電視系統(tǒng)組建的德洪、保山、怒江、迪慶、昭通、曲靖、紅河、文山、思茅、臨滄10個地州本地網會議電視系統(tǒng)于1998年12月26日通過初驗。至此，云南省會議電視已覆蓋全省所有縣市。2022/10/847五、光纖通信的發(fā)展趨勢1、系統(tǒng)的高速化、網絡化2、光纖的長波長化3、光纜纖芯的高密化4、器件的集成化2

26、022/10/8488.1.2 光纖通信的特點一、傳輸頻帶寬、通信容量大；二、傳輸損耗低，無中繼距離長，且誤碼小；三、抗電磁干擾能力強，抗化學腐蝕四、光纖通信串話小，保密性強，使用安全；五、重量輕，體積小，便于運輸與敷設；六、節(jié)約有色金屬和能源，原材料資源豐富；2022/10/849光纖通信與其它通信的比較通信手段最大通信容量(話路數)中繼距離(km)1000km內中繼器個數小同軸電纜9604250中同軸電纜18006166大同軸電纜108001.5666微波中繼通信36005020光纖通信140Mb/s19204025445Mb/s60001347565Mb/s768060161 Gb/s1

27、40008411注：最大通路數指兩管（根）構成雙向回路的話路數2022/10/850系統(tǒng)/話路公里相對造價2022/10/851項目8芯18芯光纜電纜光纜電纜重量/(kg.m-1)重量比0.4216.3150.4211126直徑/mm截面積比211475211659.6光纜和電纜的重量和截面積比較2022/10/852光纖通信的缺點1、光纖彎曲半徑不宜過小2、光纖的切斷和連接操作技術要求十分嫻熟3、分路、耦合操作繁瑣 但這些缺點，都已不同程度上得以克服，它們不影響光纖通信的實用。2022/10/853光纖與其它幾種電通信傳輸介質的特性比較傳輸介質帶寬(MHz)衰減系數(dB/km)中繼距離km

28、)敷設安裝接續(xù)對稱電纜620(4MHz)12方便方便同軸電纜40019(60MHz)1.6方便較方便微波波導40120210特殊特殊光纖光纜10GHz.km0.2350方便特殊2022/10/854光纖通信的應用11、通信網，包括全球通信網(如橫跨大西洋和太平洋的海底光纜和跨越歐亞大陸的洲際光纜干線)、各國的公共電信網(如我國的國家一級干線、各省二級干線和縣以下的支線)、各種專用通信網(如電力、鐵道、國防等部門的通信、指揮、調度、監(jiān)控的光纜系統(tǒng))、特殊通信手段(如石油、化工、煤礦等部門易燃易爆環(huán)境下使用的光纜，以及飛機、軍艦、潛艇、導彈和宇宙飛船的內部光纜系統(tǒng))。2022/10/855光纖通信

29、的應用22、構成因特網的計算機局域網和廣域網，如光纖以太網、路由器之間的光纖高速鏈路。3、有線電視的干線和分配網；工業(yè)電視系統(tǒng)，如工廠、銀行、商場、交通和公安部門的監(jiān)控；自動控制系統(tǒng)的數據傳輸。4、綜合業(yè)務光纖接入網，分為有源接入網和無源接入網，可實現電話、數據、視頻(會議電視、可視電話等)多媒體業(yè)務綜合接入核心網，提供各種各樣的社區(qū)服務。2022/10/8568.1.3 光纖通信系統(tǒng)的組成及分類一、組成信息源電發(fā)射機電接收機光接收機光發(fā)射機信息宿基本光纖傳輸系統(tǒng)電信號輸入光信號輸出光信號輸入電信號輸出光纖線路光中繼器光纖通信系統(tǒng)的基本組成（單向傳輸 ）備用系統(tǒng)輔助系統(tǒng)2022/10/857組

30、成光纖通信系統(tǒng)各部分的主要作用1、電發(fā)射機：A/D，合并多個用戶信號，進行復用。方法：脈沖編碼調制(PCM)方式，即進行抽樣、量化、編碼，抽樣頻率2f(模擬信號的頻帶寬度)。2、光發(fā)射機：E/O, 將電發(fā)射機送來的電信號轉變成適合于光纖傳輸的光信號，并用耦合技術把光信號最大限度地注入光纖線路。3、光纖線路：把來自光發(fā)射機的光信號，以盡可能小的崎變（失真）和衰減傳輸到光接收機.4、光中繼器：也稱光放大器，對光纖傳送的光信號進行放大處理。 2022/10/858組成光纖通信系統(tǒng)各部分的主要作用5、光接收機：O/E, 將光纖傳送來的光信號轉變成電信號，送入電接收機進行信號處理。6、電接收機：D/A，

31、將信號送給各用戶。 7、輔助系統(tǒng)：包括監(jiān)控管理系統(tǒng)、告警處理系統(tǒng)、電源供給系統(tǒng)、公務通信系統(tǒng)、區(qū)間通信系統(tǒng)、自動倒換系統(tǒng)，即輔助信號的傳輸方式的考慮等。8、備用系統(tǒng)：包括光端機、光纜、光中繼部分的備用系統(tǒng)，電端機一般無備用系統(tǒng)。2022/10/859信號的數字化信號的數字化：將連續(xù)變化的模擬信號轉換成離散的數字信號，一般需要完成采樣、量化和編碼三個步驟 采樣是指用每隔一定時間間隔的信號樣本值序列代替原來在時間上連續(xù)的信號，也就是在時間上將模擬信號離散化量化是用有限個幅度值近似原來連續(xù)變化的幅度值，把模擬信號的連續(xù)幅度變?yōu)橛邢迶盗俊⒂幸欢ㄩg隔的離散值。編碼是按照一定的規(guī)律，把量化后的離散值用二進

32、制數碼表示上述數字化的過程又稱為脈沖編碼調制(Pulse Code Modulation，PCM)，通常由模擬數字(AD)轉換器來實現fs=(2.1-2.5)fm2022/10/860量化判決電平 量化輸出電平 xk+1 yk xk圖2-7 量化示意圖2022/10/861光纖通信系統(tǒng)的分類1類 別特 點按光波長劃分短波長光纖通信系統(tǒng)系統(tǒng)工作波長為：0.80.9m，中繼距離短，10km以內長波長光纖通信系統(tǒng)系統(tǒng)工作波長為：1.01.6m，中繼距離長，可達100km以上超長波長光纖通信系統(tǒng)系統(tǒng)工作波長為：2m以上，中繼距離很長，可達1000km以上，非石英系光纖按光纖特點分多模光纖通信系統(tǒng)石英多

33、模光纖：傳輸容量較小，一般在140Mbit/s以下單模光纖通信系統(tǒng)石英單模光纖：傳輸容量大，一般在140Mbit/s以上二、分類2022/10/862光纖通信系統(tǒng)的分類2類 別特 點按傳輸信號形式分光纖數字通信系統(tǒng)傳輸數字信號，抗干擾能力強光纖模擬通信系統(tǒng)傳輸模擬信號，適于短距離傳輸和模擬電視圖像信號傳輸其它相干光通信系統(tǒng)光接收機靈敏度高，中繼距離長，通信容量大，設備復雜全光通信系統(tǒng)不需要光電轉換，通信質量高波分復用系統(tǒng)在一根光纖上可傳輸多個光載波信號。通信容量大，成本低孤子系統(tǒng)利用光纖非線性效應平衡色散，增加中繼，可使光纖帶寬增加10100倍2022/10/8638.2 光通信的器件8.2.

34、1 光源一、光纖通信對光源的基本要求二、光通信用的激光光源三、光源的調制四、光源與光纖的耦合及組件8.2.2 光檢測器一、光纖通信對光檢測器要求二、光電檢測器PD二、改進型光電檢測器PIN三、雪崩光電二極管APD8.2.3 光無源器件8.2.4 光放大器2022/10/864一、光纖通信對光源的基本要求光源發(fā)射的峰值波長，應在光纖的低損耗窗口之內，即與石英光纖三個低損耗窗口相適應。有足夠高的穩(wěn)定的輸出光功率，以滿足系統(tǒng)的光中繼段距離的要求。(入纖功率必須有數十微瓦至數毫瓦)有高的電光轉換效率，低功率驅動，長壽命，高可靠性。單色性和方向性好，以減少光纖的材料色散，提高光纜和光纖的耦合效率。易于調

35、制，響應速度快，以利于高速率大容量的數字信號的傳輸，溫度特性好體積小，重量輕，便于安裝和使用，也利于光源和光纖的耦合。2022/10/865二、光通信用的激光光源1、半導體發(fā)光二極管LED正面發(fā)光型：驅動電流小，輸出功率大；側面發(fā)光型：驅動電流大，輸出光功率小，但光束輻射角較小，與光纖耦合效率高，其入纖光功率比正面發(fā)光型LED大。圖1雙異質結半導體面發(fā)光二極管的結構圖2邊發(fā)光LED的結構LED輸出光功率特性 2022/10/866LED性質發(fā)射熒光，屬自發(fā)輻射，無需粒子數反轉，不是閾值器件發(fā)射譜線寬，無諧振腔，無“選頻”作用響應速度低，方向性差，發(fā)散角大溫度性能好，輸出光功率線性范圍寬制造工藝

36、簡單，價格低廉壽命長，可靠性高應用于小容量、短距離的系統(tǒng)中2022/10/867光通信用的激光光源LD2、單縱模半導體激光器LD1)分布反饋激光器 (DFBLD) 2)分布布喇格反射激光器 分布布喇格反射激光器 分布反饋激光器 2022/10/8682、新型激光器主要介紹三種激光器：單縱模(SLM)半導體激光器量子阱（QW）激光器光纖激光器1、單縱模(SLM)半導體激光器SLM的思想是使不同縱模具有不同的腔損耗，而FP腔激光器的損耗不隨模式而變。具有最低光腔損耗電縱模最先達到閾值并成為支配模式。其它鄰模由于其高損耗而被區(qū)分開，并因高損耗而被阻止從自發(fā)輻射中建立。這些鄰模攜帶的功率在總的輻射功率

37、中一般只占很小一部分(Eg)價帶中電子吸收光子能量，躍到導帶(受激吸收)成為自由電子過程：在電場作用下， 耗盡區(qū)內： 電子(漂移) N區(qū) N區(qū) 空穴(漂移) P區(qū) P區(qū)(光 電流) 完成光/電變換條件： hfEg 或 hc/Eg，截止波長c=1.24/Eg凡是Eg (光照)受激吸收電子漂移擴散形成光生電流好處：量子效率高，響應速度快SiPIN，響應波長0.51m,響應時間幾個nsGePIN，響應波長1.11.6m,響應時間20多個ns PIN光電二極管的結構2022/10/8102四、雪崩光電二極管APD結構：在N、P區(qū)大量摻雜，使各自的多數載流子濃度變大特點：可承受很高的反向偏壓 PIN：0

38、20V，APD：20150V原理：加高反偏電壓耗盡區(qū)形成強電場光照(克服Eg) 形成初始載流子有高能量(或運動速度很快) 運行中高速碰撞產生新生載流子(由碰撞產生)新生載流子和原始載流子再撞擊電子濃度瞬時猛增電流急劇增長 “雪崩”、“倍增” 完成光/轉換2022/10/8103APD載流子雪崩式倍增示意圖（只畫出電子）2022/10/8104APD結構圖 我國高速接收器件的研制相對落后，目前的通信結構為2.5Gbs，但10GbS的PINTIA光接收器組件已達國際先進水平。 國外10Gbs的技術已很成熟，已經進人實用階段，而單纖傳輸40Gbs光信號的技術還沒有真正進入實用階段。 2022/10/

39、81058.2.3 光無源器件光纖連接器光耦合器波分復用/解復用器與光濾波器光隔離器與光環(huán)行器光衰減器光開關調制器2022/10/8106一個完整的光纖通信系統(tǒng)，除了光纖、光源和光檢測器外，還需要許多配套的功能部件，特別是無源器件，它們對光纖通信系統(tǒng)的構成、功能的擴展或性能的提高，都是不可缺少的。光無源器件：本身不發(fā)光，不放大，不產生光電轉換的光學器件。作用：連接光波導和光路；控制光的傳播方向；控制光功率達分配；控制光波導之間、器件之間和光波導與器件之間的光耦合；合波、分波等。雖然對各種器件的特性有不同要求，但是普遍要求插入損耗小、反射損耗大、工作溫度范圍寬、性能穩(wěn)定、壽命長、體積小、價格便宜

40、、便于集成。2022/10/8107光發(fā)射機隔離器連接器分路開關開關合路連接連接衰減器連接器光接收機按器件在傳輸線路上所發(fā)揮的功能可分為：光纖連接器、耦合器、合/分路器、光開關、光衰減器、光隔離器、光環(huán)形器等。2022/10/8108一、光纖連接器連接器是實現光纖與光纖之間連接的器件。應滿足的要求：連接損耗要小裝拆方便（操作方便）；穩(wěn)定性好；指連接后，插入損耗隨時間、環(huán)境的變化不大重復性好；一般要求重復使用次數大于1000次互換性好；要求同一種型號的活動連接器可以互換體積小，重量輕，成本低光纖連接器分為兩類：活動連接器“活接頭”，主要用于光纖線路兩端與端機的連接中固定連接器不能拆卸，或只能進行

41、破壞性拆卸的連接器，俗稱“死接頭”2022/10/8109光纖固定接頭的方法2022/10/8110帶狀陣列式連接器2022/10/8111二、光纖耦合器作用：耦合器的功能是把一個輸入的光信號分配給多個輸出，或把多個輸入的光信號組合成一個輸出。該器件對光纖線路的影響主要是附加插入損耗，還有一定的反射和串擾噪聲。耦合器大多與波長無關，與波長有關的耦合器專稱為波分復用器/解復用器。2022/10/81121、耦合器的類型常用耦合器的四種類型：2022/10/8113光纖型耦合器(a)定向耦合器 (b)88星形耦合器(c)由12個22耦合器組成的88星形耦合器2022/10/8114光纖型波分解復用

42、器原理定向耦合器可制成波分復用/解復用器。光纖a(直通臂)傳輸的輸出光功率為Pa，光纖b(耦合臂)的輸出光功率為Pb,則Pa=Cos2(CL) ； Pb=Sin2(CL)；L耦合器有效作用長度；C為取決于光纖參數和光波長的耦合系數。設特定波長為1、2，選擇參數，調整L，使得Pa(1)最大時Pb(1)=0； Pa(2)=0時， Pb(2)最大。2022/10/8115微器件型：用自聚焦透鏡和分光片、濾光片或光柵等微光學器件可以構成各種耦合器。分光片：光部分透射，部分反射濾光片：一個波長的光透射，另一個波長的光反射光柵：不同波長的光有不同反射方向波導型：在一片平板襯底上制作所需形狀的光波導，襯底作

43、支撐體，又作波導包層。波導的材料根據器件的功能來選擇，一般是SiO2，橫截面為矩形或半圓形。2022/10/8116微器件型耦合器(a)T形耦合器 (b)定向耦合器 (c )濾光式解復用器 (d)光柵式解復用器2022/10/8117波導型耦合器(a)T形耦合器 (b)定向耦合器 (c)波分解復用器2022/10/8118三、波分復用/解復用器與光濾波器熔錐光纖型WDM干涉濾波器形WDM光柵型WDM體型平面或曲面光柵平面陣列波導光柵光纖光柵2022/10/8119熔融光纖型波分復用器結構和特性2022/10/8120介質薄膜干涉濾波器型WDM器件的原理示意2022/10/8121介質薄膜干涉型

44、WDM器件結構（a）二波分解復用器（b）六波分解復用器2022/10/8122基于MZ干涉儀的集成四通道WDM2022/10/8123體型光柵WDM（a）采用普通透鏡的WDM（b）采用棒透鏡的WDM2022/10/8124NN平面陣列波導光柵(AWG)WDM(a)AWG復用器(b)平板波導2022/10/8125光纖光柵(FBG)的分類2022/10/8126采用相移FBG的全光纖WDM2022/10/8127光纖布拉格光柵的分類及其光學特性2022/10/8128波分復用器的一般性質波分復用器2端6端工作波長/m1.31/1.551.31/1.55波長間隔/nm2002030附加損耗/dB0

45、.5123隔離度/dB55(濾波)252022/10/8129四、光隔離器與光環(huán)行器-11、光隔離器概念：光隔離器是光單向傳輸的一種非互易性器件，即光的單向器。其作用是消除光路中不連續(xù)處產生的反射光對光源、光放大器以及光路系統(tǒng)中產生的不良影響，使系統(tǒng)工作穩(wěn)定。作用：它在光纖通信、光信息處理系統(tǒng)、光纖傳感、及精密光學測量系統(tǒng)中有重要作用。要求及主要指標：插入損耗小(12dB)、隔離度大(反向衰減)(3040dB)、飽和磁場低、價格便宜、體積小、便于集成組成：由起偏器、檢偏器及法拉第轉子材料所組成的法拉第旋光器等組成。2022/10/8130隔離器的工作原理2022/10/8131光環(huán)行器(a)三

46、端口 (b)四端口2022/10/8132端口1端口2端口3端口2反射棱鏡偏振分束立方體透鏡雙折射分離元件A雙折射分離元件B單向法拉第旋轉器相位旋轉器光環(huán)行器原理圖2022/10/8133五、光衰減器11、光衰減器在光纖通信、光信息處理、光學測量及計算中都是不可缺少的一種光無源器件功能：在光信息傳輸過程中對光功率進行預定量的光衰減。2、光衰減器的工作機理主要有三種：(1)耦合型光衰減器：它是通過輸入、輸出光束對準偏差的控制來改變光耦合量的大小，從而達到改變衰減量的目的。2022/10/8134光衰減器2(2)反射型光衰減器：它是在玻璃基片上鍍反射膜作為衰減片。光通過衰減片時主要是反射和透射，由

47、膜層厚度的不同來改變反射量的大小，從而達到改變衰減量的目的。 為避免反射光的再入射影響衰減性能的穩(wěn)定性，光線不能垂直入射到衰減片上，需將二塊衰減片按一定傾斜角對稱地排成八字形。（60252030開關時間/s40103302022/10/81418.2.4 光放大器 一、光放大器分類 二、光放大器的主要功能 三、摻雜光纖放大器2022/10/8142一、光放大器分類半導體激光放大器(SLA)法布里珀羅型激光放大器行波半導體激光放大器光纖型光放大器光纖喇曼放大器(FRA)光纖布里淵放大器(FBA)光纖參量放大器(FPA)摻雜光纖放大器(EDFA)2022/10/8143二、光放大器的主要功能超長距

48、離、超大容量的光纖通信系統(tǒng)，特別是適合于陸地長干線和海下系統(tǒng)光孤子通信，以在線光放大器延伸通信距離，即作在線中繼光放大器光纖用戶系統(tǒng)中，主要用于補償耦合所造成的光損耗，提高用戶數目，起到功率放大作用，如寬帶業(yè)務、CATV等光波復用系統(tǒng)中提高復用密度 如摻鉺光纖放大器的增益帶寬可達1THz，若按1GHz進行頻率分割，可達1000路的復用通信容量用于光電測量及其它信息處理系統(tǒng)中2022/10/8144光發(fā)射機光接收機光纖光纖EDFAEDFA在線放大器光發(fā)射機光接收機光纖EDFA功率放大器光發(fā)射機光接收機光纖EDFA前置放大器光發(fā)射機光接收機節(jié)點EDFA補償損耗放大器光纖總線a、在線放大器b、光發(fā)射

49、機功率增強器c、接收機前置放大器d、局域網中用于補償分配損耗2022/10/8145光纖放大器構成方框圖2022/10/8146三、摻雜光纖放大器 摻鉺光纖放大器（EDFA）是利用摻鉺光纖這一活性介質，當泵浦光輸入到EDF中時，就可以將大部分處于基態(tài)的Er 3+抽運到激發(fā)態(tài)上，處于激發(fā)態(tài)的Er 3+又迅速無輻射地轉移到亞穩(wěn)態(tài)上，由于Er 3+在亞穩(wěn)態(tài)上的平均停留時間為10ms，因此很容易在亞穩(wěn)態(tài)與基態(tài)之間形成粒子數反轉，此時，信號光子通過摻鉺光纖，在受激輻射效應作用下產生大量與自身完全相同的光子，使信號光子迅速增多，這樣在輸出端就可以得到被不斷放大的光信號。2022/10/8147在泵浦光的作

50、用下，能級E2的鉺離子返回E1時產生信號光子，受激發(fā)射使信號光得到放大(a)硅光纖中鉺離子Er3+的能級圖(b)EDFA的吸收和增益頻譜2022/10/8148摻鐠光纖放大器 EDFA只能用于1.55m光纖通信系統(tǒng)，但是現在世界上有眾多工作在1.3m的光纖通信系統(tǒng)和CATV網絡。于是科學家們開發(fā)了工作在1.3m波段的摻鐠光纖放大器，要求的泵浦波長是1.01m。這種放大器的增益可達38dB，飽和輸出功率達20mw。但泵浦效率相當低，典型值0.2dB/mW，而EDFA卻高達11dB/mw。所以，為了從摻鐠光纖放大器中獲得30dB增益，需要高達1w的泵浦功率。2022/10/81498.3.1 數字

51、光通信系統(tǒng)1. 光發(fā)射機光發(fā)射機的主要功能是將電端機送來的電信號轉換為適合于光纖中傳輸的光信號，其原理框圖如下：線路編碼控制電路光纖光源調制電路LED/LD電信號光信號8.3 光纖通信系統(tǒng)與網絡2022/10/8150線路編碼作用將電纜中傳輸的正負極性碼變?yōu)楣饫w中可傳輸的單極性碼減少碼流中長連“0”或連“1”的數目，使“0”碼和“1”碼分布均勻，便于時鐘信號的提取實現運行誤碼監(jiān)測，利于長途通信系統(tǒng)的維護提供一定的冗余碼，用于平衡碼流、傳輸監(jiān)控、公務、區(qū)間等通信，但對高速光纖通信系統(tǒng)，應適當減少冗余碼，以免占用過大帶寬減少碼流中的直流基線的起伏和低頻分量，提高輸出功率的穩(wěn)定性和減小碼間干擾，有利

52、于提高光接收機的靈敏度2022/10/8151(a)直接調制 (b)間接調制(外調制)兩種調制方案2022/10/81522、光接收機 數字光接收機的功能是：把經光纖傳輸后幅度被衰減、波形被展寬的微弱光信號轉換為電信號，并放大處理，恢復為原發(fā)射機的數字序列光信號經光纖傳輸到達接收端有兩個問題：幅度衰減（有損耗）；脈沖展寬（有色散）2022/10/8153光電檢測器前置放大器主放大器均衡濾波判決器譯碼器AGC電路時鐘恢復光信號電信號輸出光接收機的原理框圖接口電路2022/10/8154接收機各部分的作用1光電檢測器：將光信號轉換為電信號前置放大器：低噪聲放大，其噪聲直接影響到接收機靈敏度的高低主

53、放大器：放大信號并具有增益調節(jié)功能，使入射光功率在一定范圍內變化時，輸出幅度保持恒定均衡濾波：對失真的波形進行補償（均衡），保證判決時無碼間干擾，即將輸出波形均衡成具有升余弦頻譜，判決時消除碼間干擾時鐘恢復：從信號中提取同步時鐘2022/10/8155接收機各部分的作用-2判決器：在時鐘作用下再生出原信號譯碼器：與光發(fā)射機中的線路編碼（或擾碼）相對應AGC電路：自動增益控制，保證光接收機具有一定的輸入動態(tài)范圍接口電路：解決光接收機和電接收機之間阻抗和電壓的匹配問題，保證光接收機輸出信號順利地送入電接收機 前三者解決問題1，46解決問題22022/10/81563、光纜通信系統(tǒng)的全程全網形式 每

54、一個光纜通信系統(tǒng)雖然只是解決某一個局部地區(qū)的通信問題，但同時它也屬于國際和國內電信網中的一部分。要清楚地知道一個新建的通信系統(tǒng)在全國(或國際)電信網中的位置，對全程全網的運行起到的作用長途電信網的構成我國目前長途電信網的結構采用四級輻射匯集制形式，即由一、二、三、四級長途交換中心構成，其中一級交換中心之間相互連接成網狀結構，以下各級交換中心以輻射形逐級匯接為主，并輔以一定數量的直達路由，以便必要時跨級連接，從而形成一個復合型的網狀結構。2022/10/8157國際長途網本地網國際局一級交換中心C1二級交換中心C2三級交換中心C3四級交換中心C4端局C5匯接局Tm用戶基干路由直達路由2022/1

55、0/8158一級交換中心(C1)類似于以往的大區(qū)交換中心，一般設置在首都和幾個重要的城市，國際局設置在北京，它的職能是疏通其服務區(qū)域內的長途電信業(yè)務，通信方式采用直達方式；二級交換中心(C2)類似于以往的省交換中心，一般設置在省會所在地，它是匯接省內各地區(qū)之間的通信中心；三級交換中心(C3)類似于以往的縣間交換中心，一般設置在省轄市或專區(qū)所在地，它是匯接幾個縣之間的通信中心；四級交換中心(C4)類似于以往的縣交換中心，一般設置在縣政府所在地，它是長途電信網的長途終端局，其職能是疏通服務區(qū)域內的長途終端業(yè)務；C1至C2的通信線路稱之為一級干線； C2至C3的通信線路稱之為二級干線；這些均為長途通

56、信網。2022/10/8159本地電信網的構成 本地電信網是指在一個服務區(qū)域范圍內，由若干個端局(C3)或由若干個端局和匯接局(Tm)所組成的電信網，根據其服務可分為三種類型：當電信業(yè)務的服務范圍僅限于市區(qū)，而不包括郊區(qū)或農村時，稱為市內電信網；當電信業(yè)務的服務范圍只包含縣城及農村范圍時時，稱之為農村電信網；當電信業(yè)務的服務范圍包含大、中城市市區(qū)及所管轄的衛(wèi)星城鎮(zhèn)、郊縣和農村范圍時，稱之為大、中城市本地電信網；2022/10/8160市內電信網市內電信網指的是一個市內地區(qū)境內的通信組織。市內光纜通信系統(tǒng)的建設即屬于這個電信網內的一種實現手段，它既可作為一個城市內的獨立系統(tǒng)，也可作為長途光纜通信

57、系統(tǒng)的首末環(huán)節(jié)。市內電信網中兩個用戶間的通話是經過用戶線和電話局交換設備來完成的，兩個市話分局之間是由居間中繼線相連接，市話局與長途局之間則由長市中繼線相連接。2022/10/8161市話分局市話分局長話局長途線路長途線路長市中繼線長市中繼線特種業(yè)務臺特種業(yè)務臺公安分局公安分局公用電話公用電話小交換機消防隊分機用戶用戶用戶用戶用戶用戶用戶用戶用戶用戶用戶中繼線市內電信網2022/10/81628.3.2 光纖輔助系統(tǒng)監(jiān)控管理系統(tǒng)公務通信系統(tǒng)區(qū)間通信系統(tǒng)自動倒換系統(tǒng)告警處理系統(tǒng)電源供給系統(tǒng)輔助信號的傳輸方式2022/10/8163（一）監(jiān)控管理系統(tǒng)作用：對組成光纜通信系統(tǒng)的各種設備進行監(jiān)視、控制

58、和管理。由于不可能要求各種設備都不發(fā)生故障，所以，必須由值守人員及時了解光信號沿途所通過的各種設備的運行情況，迅速而準確地確定出故障點的位置，以便進行維修。2022/10/8164監(jiān)控管理系統(tǒng)基本組成與工作原理目前監(jiān)控管理系統(tǒng)的工作方式主要是“集中監(jiān)控”型，即由少數值守人員，駐守在某一端局，借助裝在各中繼站內的監(jiān)控設備（SV）和系統(tǒng)的監(jiān)控信號，對沿途各個中繼站進行集中監(jiān)控。有人值守的某一端局稱為主控站，另一端為副控站。主控站A局中繼站-1副控站B局中繼站-2中繼站-N顯示器主SV顯示器SV-1#SV-2#SV-N#副SV2022/10/8165監(jiān)控管理系統(tǒng)基本組成與工作原理監(jiān)控系統(tǒng)的工作方式一

59、般采用令牌傳送方式。令牌是一種特殊的控制幀，它以循環(huán)的方式，從一個中繼站到下一個中繼站不斷流動，只有獲得令牌的中繼站，才有權進行數據的發(fā)送。當系統(tǒng)啟動后，主SV向SV-1#站發(fā)出一個令牌，（即某個詢問指令）， SV-1#站獲取令牌后，發(fā)出數據信號，然后將令牌傳送SV-2#站， SV-2#站發(fā)出數據后，將令牌傳送給SV-3#站，直至SV-N#站， SV-N#站發(fā)送數據后，將令牌送還主SV，或根據主SV的程序設置，送往SV-1#站，以開始新一輪的循環(huán)，或送往副SV。這就是自動監(jiān)測的過程。2022/10/8166監(jiān)控管理系統(tǒng)的主要功能主要完成“三遙”的功能，即遙控、遙信和遙測。遙控是由主監(jiān)控設備向各

60、中繼站發(fā)出控制指令，各中繼站執(zhí)行指令產生相應的開、關動作；遙信是各中繼站向主監(jiān)控設備發(fā)出表示其工作狀態(tài)“正常”或“異常”的數字信號；遙測是對各中繼站的某些特殊參量進行監(jiān)測，如光源壽命監(jiān)測等。2022/10/8167監(jiān)控管理系統(tǒng)的功能表監(jiān)控內容項 目 備 注通信設備的監(jiān)視1.機內電源異常，2.收無光，3.發(fā)無光，4.誤碼率，5.失步，6.光源壽命告警每個站電源的監(jiān)視1.輸出電壓異常，2.保險絲斷，3.整流器異常，4.市內停電本市供電中繼器遠供系統(tǒng)的監(jiān)視1.遠供電流異常，2. 輸出電壓異常，3. 不平衡遠供中繼站環(huán)境監(jiān)視1. 門告警，2.火災，3. 溫度濕度告警無人中繼站遙測1. LD偏置電流，2