1、單模光纖通信系統(tǒng)組成 單模光纖通信有許多獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，如衰減比多模光纖低得多，帶寬寬得多，可以在更長的距離傳輸更多的信息。光路從光源驅(qū)動(dòng)電路控制的光源、光纖、光活動(dòng)連接器、光電檢測器、到光接收機(jī)。
2、單模光纖通信系統(tǒng)光源的選擇
單模光纖通信系統(tǒng)對光源的要求很嚴(yán)格：第一，希望光源只有一種模式，而且要模式穩(wěn)定性好；第二，要求光譜譜線密度窄；第三，光源發(fā)出的光功率大且穩(wěn)定；第四，根據(jù)特殊場合需要，希望光源能夠同時(shí)發(fā)出幾個(gè)波長的光，便于波分復(fù)用技術(shù)的使用。
動(dòng)態(tài)單模激光器：1).解理耦合腔形(C3激光器)，其內(nèi)部有長度分別為120um和135um，并且相互作用的耦合光波腔，這種激光器設(shè)計(jì)成只在兩個(gè)腔都發(fā)生共振的單一波長上產(chǎn)生振蕩。閥值電流比較小、模式穩(wěn)定性好。2).分布式布拉格反射型(DBR)激光器和分布反饋型(DFB)激光器。這兩種激光器內(nèi)部設(shè)有衍射刪，并且只有在當(dāng)反射光柵中的布拉格條件得到滿足的一種波長上產(chǎn)生頻譜純的振蕩，激光器的模間間隔由衍射周期決定，同時(shí)通過控制衍射的周期控制振蕩波長，使用方便，易集成。
3、單模光纖損耗分析
1).固有損耗是吸收損耗和瑞利散射損耗之和。原因：熔融摻雜石英的紫外吸收和紅外吸收在1.3um處總數(shù)值為0.03dB/km，很小可不計(jì)。還有由雜質(zhì)和OH-引起。
2).由于光纖彎曲半徑小，因此LP01導(dǎo)模到輻射模之間的功率耦合造成了微彎損耗。微彎損耗與模板尺寸的關(guān)系有關(guān)。
3).接頭損耗：纖芯之間的軸向錯(cuò)位引起的。
4、單模光纖連接器的設(shè)計(jì)特點(diǎn)
單模光纖通信系統(tǒng)所采用的光纖連接器特別難制作。單模光纖只有8um-10um，對準(zhǔn)公差要求在1um之內(nèi)，對準(zhǔn)難。其次，菲涅爾反射損耗：光纖端面之間低折射率的空氣空隙，產(chǎn)生菲涅爾反射，其典型值一般為0.3dB。所以需要一種匹配的凝膠或匹配液。
5、單模光纖通信系統(tǒng)色散
由于單模光纖只傳輸一種模式，可以不受模式色散的影響。但一般激光器并非是單色的，對于不同的波長的傳輸速度不同，同時(shí)還存在材料色散和波導(dǎo)色散。
6、單模光纖通信系統(tǒng)使用的光電檢測器
為了擴(kuò)展傳輸距離，除了增大光發(fā)送器的光源功率外，主要還要提高檢測器的靈敏度。單模光纖通信系統(tǒng)大都采用異質(zhì)結(jié)雪崩光電二極管，它是在InP襯底上涂覆一層InGaAs，使InGaAs接收區(qū)和InP倍增區(qū)分開，保證了快速的光電響應(yīng)。這是目前的單模光纖通信系統(tǒng)采用直接檢波方式下使用的檢測器。如果使用更加先進(jìn)的外差式檢波，大大提高了檢測器的靈敏度，可以對好幾個(gè)波分復(fù)用的光信號以很窄的頻率間隔進(jìn)行傳輸。
7、系統(tǒng)增益和光路損耗計(jì)算
設(shè)備系統(tǒng)增益是指發(fā)送功率與接收功率之間相差值，即光纜在某中繼段內(nèi)允許的損耗值。定義為： 設(shè)備系統(tǒng)增益 G=PT-PR (PT入纖光功率，以dBm為單位，PR接收機(jī)靈敏度)。
光纖損耗(L)包括光纖活動(dòng)連接器損耗(L1)、熔接點(diǎn)損耗(L2)、系統(tǒng)余量(L余)，即
L=G-2L1-4L2-L余
如果在算上波分復(fù)用器和解復(fù)用器，總損耗為：
L總=L總纖+L復(fù)用+L解復(fù)+nL1+mL2+L余
其中:n為活動(dòng)連接器數(shù)目
m為系統(tǒng)熔接點(diǎn)數(shù)目
