数字传输的有效性由判决误码率界定。引起误码的原因是数字信号在传输过程中过度的衰耗和波形畸变。光接收机内部的放大功能可以补偿信号的传输衰耗，因此接收机灵敏度明确了光信号衰耗的允许限度。影响传输光信号波形畸变的因素相当复杂，目前光接收机还没有补偿波形畸变的功能，也就不能提供波形畸变允许限度的技术指标。高速光纤通信系统是色散受限系统。色散受限系统的设计需要考虑的问题很多，已经不能再像PDH系统那样简单。
一、影响光信号波形畸变的因素
影响光信号波形畸变的因素可以归纳为如下几类：
1、光发送机的影响
光发送机对光信号波形畸变的影响表现详见下表1-1中。
表1-1：光发送机对光信号波形畸变的影响表现
2、光纤色散效应的距离积累引起光脉冲展宽
展宽程度与LD的线宽和系统传输速率密切相关。
3、光源的频谱特性和光纤色散特性的共同影响
光源的频谱特性和光纤色散特性的共同影响表现详见下表1-3中。
表1-3：光源的频谱特性和光纤色散特性的共同影响表现
4、S点的回波和R点的反射
造成正、反向波相干使信号波形变形。
5、采用光功率放大情况下的光纤非线性效应的影响。
二、ITU-T制定光接口规范的基本思路
1、综述
ITU-T建议G.957、G.691和G.693等文件给出了光接口规范，但没有阐述制定光接口规范的思路。这里提出如下看法，提供通信人参考。ITU-T制定光接口规范的基本思路如图2-1所示。如此规范带来可能有的主要好处详见下表2-1中。
图2-1：ITU-T制定光接口规范的基本思路
表2-1：图2-1思路所带来的好处
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G.957和G.691等建议了SDH各等级光接口规范指标。可以从中了解这些指标之间有什么联系，哪些指标是系统设计考虑的对象，哪些指标在系统设计中没有选择余地。
全部规范指标分为光发送机、光通路和光接收机的性能要求三部分。就这些指标的性质而言，又分为四种情况：N/A表明系统设计中不需考虑；ffs是需要考虑但目前还无法确切给出具体指标，待研究；第三种指标给出了明确值，它们有的是设备制作厂商需要解决的问题，系统设计中只须注意选用设备是否满足TIU-T规范。有的在系统设计中必须进行核算，以确保所设计的系统满足这些要求；第四种指标的特点是给出了一个范围，给系统设计留出了选择余地，如何在规范的范围内求得通信容量、传输距离和系统成本的完满统一，是系统设计的主要任务。
欲具体了解ITU-T建议的光接口参数值要求的请进入。
2、关于第三类的指标
上述第三类指标即给出明确值的指标，这类指标占多数。包括：发送消光比；S点的回波损耗；R点的反射系数；S-R点之间的离散反射系数；最大光通路代价以及接收机的灵敏度和最小过载光功率。其中接收机的灵敏度和最小过载光功率指标是根据目前实用的接收机在寿命将终了时、最坏情况下可能达到的性能水平制定的。采用PIN-FET组件作光检测器的接收机具有使用方便，成本低的特点。但其响应速度慢，随着码速的提高，其检出电脉冲的上升沿和下降沿也逐渐拉长，接收机灵敏度明显下降，因此只在STM-1和STM-4系统中采用，在STM-4中其灵敏度也就是-18dBm左右。STM-16和STM-64只采用响应速度高的InGaAs/InP-APD作光检测器的接收机，其不带光放大器的接收灵敏度大约为-24 dBm，比PIN-FET光检测器的接收机有5~ 10dBm的改善。采用小信号光放大器作预放的接收灵敏度提高到-34 dBm。当然ITU-T建议的指标是稍为保守的。系统设计时，为使传输成本最佳化可以根据实际选用接收机的灵敏度指标的最坏值适当提高ITU-T接口规范中的接收机灵敏度指标。至于回波损耗和反射系数指标，系统设计时不需另作计算，但在选用设备时需明确这些规范指标。光通路功率代价应作实际核算。消光比指标如确有必要提高时必须与发送机制造厂家预先协商。
3、关于第四类指标
第四类技术指标即给出了一个范围值。包括：光源的工作波长、发送光功率、谱线宽度、光通路的总衰耗和总色散。系统设计中需要对这些指标的组合进行反复计算、比较，以达到传输成本的最佳化。这里要强调的内容有：
1）此类指标的变动都直接影响传输成本；
2）光源的谱宽的改变意味着选用不同类型的光源，这将是发送机成本主要的影响因素。ITU-T的分类规范已经合理地考虑了成本因素，系统设计一般不宜改变谱宽要求。谱宽用最大均方根RMS（用于MLM-ID）或最大-20 dB谱宽（用于SLM-LD）；
3）工作波长的选择只有四种情况，系统设计时可以考虑在A，B，C，D四种波长范围之间选择，通常情况下改变这四种波长范围不但不能降低传输成本，反而可能增加设备成本；
欲具体了解四种波长范围介绍的请进入。
4）平均发送光功率一般在最大值和最小值之间选择。当实际距离明显小于分类代号的目标距离时，选用同类光源更小的发送功率有利设备成本降低。但是想再提高平均发送光功率最大值来满足更长的传输距离要求一般都是不可行的。因为实际光源产品最大平均发送光功率已经没有多少余量。
5）光通路总衰耗指标可以用公式：“总衰耗=光平均发送光功率-光接收机灵敏度-通路代价-设备富余度”推算出来。例如L-4.3，取发送机余度为2 dB，接收机余度为4 dB，其最大总衰耗为：2-（-28）-1-6＝24dB，最小总衰耗为：-3-（-28）-1-6＋（-8）=10 dB。又如U-16.2，发送机因接有光放大器可不另加富余度，其最大总衰耗为：15-（-34）-2-3=44 dB，而最小总衰耗为：12-（-34）-2-3+（-18）=23 dB，比规范中列的数值小10 dB，这是因为接收机前带有光预放大，而接收机本身的过载功率并不因为有光预放而变大。从另一角度来讲，一个实际的系统，如果通路的总损耗只有23 dB，就没有必要使用光放大器，选用U-16.2系统的设计已经是错误的。光通路总色散指标也可以由传输速率、光源的谱宽和选用光纤在工作波长范围内的最大色散系数推算出来。总之，光通路的总衰耗和总色散指标与光发送机和光接收机灵敏度指标之间存在关联性。
三、影响因素的处理办法
ITU-T建议G.957和G.691建议对上述影响光信号波形畸变的五类因素的处理办法是：
第1类影响因素不存在传输距离的积累问题。通过规定光发送眼图的最低要求和消光比允许的最小值予以规范。并明确规范了测量方法。若光发送机的性能劣于规范要求，则禁止进入系统。光发送机的性能优于规范要求情况下，发送波形对判决误码的影响已归入接收机灵敏度指标，无需再作功率代价计算。
第2类影响因素由于存在传输距离的积累问题，在高速系统中它被看成限制传输距离的主要因素。光接口规范处理它的办法是设定一个目标传输距离，然后规定允许的最大色散值。系统设计只需根据实际的站间距离，调整工作波长和光源谱宽要求，以求得成本的最低化。
第3类影响因素最难处理，它们有可能微不足道，也可能导致突发性的严重误码。理论上很难将它们与判决误码率之间建立直接关联表示式。实践上难于将它们对误码率的贡献分离出来。所以处理它们的办法是：把它们的影响统称为光通路功率代价，并限定不得超过1dB（L-16.2放宽至2 dB）。系统设计必需进行实际核算，只有核算结果证实光通路功率代价不超出规定指标的情况下，设计才是成立的。
第4类因素对判决误码率的影响也难以量化，反射很小时可以忽略不计，反射过大又会使传输失效。不过与第3类因素不同，它们容易测量。处理它们的办法是给一个限定值，小于此值时反射效应对传输系统的影响予以忽略，因此也无需再计算功率代价。反射效应劣于规范值就必需予以排除。
第5类因素分别对待。通过控制发送光功率等措施，利用自相位调制作色散补偿，限制受激拉曼和布里渊散射和防止多通道中的交叉相位调制和四波混频效应的影响。
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