光纖通信課件第8章

1、12022-5-1122022-5-11用于內部商業(yè)通信的局域網（用于內部商業(yè)通信的局域網（LAN）和）和Telco/PTT廣域廣域網（網（WAN）中的）中的SONET/SDH。當企業(yè)之間需要互相。當企業(yè)之間需要互相通信或需要將其總部與分部連接在同一個通信或需要將其總部與分部連接在同一個LAN時，互連時，互連的問題便應運而生了，因為在的問題便應運而生了，因為在SONET/SDH上并不直接上并不直接支持以太網的傳輸。支持以太網的傳輸。以太網的數據具有突發(fā)和不定長的特性，以太網的數據具有突發(fā)和不定長的特性， 這與要求嚴格這與要求嚴格同步的同步的SDH幀有很大的區(qū)別，因此需要引入合適的數據幀有很大的

2、區(qū)別，因此需要引入合適的數據鏈路層適配協(xié)議來完成以太數據封裝，實現到鏈路層適配協(xié)議來完成以太數據封裝，實現到SDH的幀的幀映射。映射。8.1MSTP技術技術32022-5-11目前，有三種鏈路層適配協(xié)議可以完成以太網業(yè)目前，有三種鏈路層適配協(xié)議可以完成以太網業(yè)務的數據封裝：務的數據封裝：PPP（Point-to-Point Protocol）點到點協(xié)議和）點到點協(xié)議和ML-PPP擴展協(xié)議擴展協(xié)議；LAPS（Link Access Procedure-SDH）協(xié)議；）協(xié)議；GFP（Generic Framing Procedure）通用成幀）通用成幀規(guī)程協(xié)議；規(guī)程協(xié)議；42022-5-11GFP

3、幀結構幀結構GFP協(xié)議定義了兩種類型的協(xié)議定義了兩種類型的GFP幀：幀：GFP客戶幀客戶幀和和GFP管管理幀。理幀。GFP的幀結構按字節(jié)排列，它包括的幀結構按字節(jié)排列，它包括GFP幀頭幀頭（Core Header）和）和GFP凈荷區(qū)凈荷區(qū)（GFP Payload Area）兩部分。）兩部分。GFP幀頭幀頭包括幀包括幀長度標識長度標識2 字節(jié)字節(jié)（PLI 0-65535）和幀）和幀頭錯誤檢驗（頭錯誤檢驗（Core HEC）。當）。當PLI大于或等于大于或等于4時，表明時，表明該幀是該幀是GFP客戶幀，否則為客戶幀，否則為GFP管理幀（目前只定義了管理幀（目前只定義了PLI等于等于0時的空閑幀）。

4、時的空閑幀）。幀頭錯誤檢驗也為幀頭錯誤檢驗也為2個字節(jié)個字節(jié)，它，它采用采用CRC-16的檢錯方法給幀頭提供保護。的檢錯方法給幀頭提供保護。52022-5-11GFP凈荷區(qū)包括凈荷區(qū)包括：凈荷頭凈荷頭4-64（Payload Header）、）、凈凈荷信息域荷信息域0-65531（Payload Information）和）和凈荷的凈荷的幀檢驗序列幀檢驗序列4（Payload FCS）三部分，而）三部分，而凈荷頭包括凈荷頭包括：凈荷類型凈荷類型2（Payload Type）、）、凈荷類型的凈荷類型的HEC2（Type HEC）和）和擴展頭擴展頭0-60（Extension Header）擴展頭

5、擴展頭HEC2四個部分四個部分 62022-5-11 以前的接入網主要是銅纜網，攜帶的業(yè)務主要是電以前的接入網主要是銅纜網，攜帶的業(yè)務主要是電話業(yè)務。話業(yè)務。 銅纜網的故障率很高，維護運行成本也很高，為了銅纜網的故障率很高，維護運行成本也很高，為了減少銅纜網的維護運行費用和故障率，光接入網技術應減少銅纜網的維護運行費用和故障率，光接入網技術應運而生。運而生。72022-5-11 1光接入網基本概念及位置光接入網基本概念及位置 所謂接入網就是指端局到用戶環(huán)路之間的所有機線設備，通所謂接入網就是指端局到用戶環(huán)路之間的所有機線設備，通常又稱為用戶網常又稱為用戶網，如圖，如圖8-14所示。所示。 光接

6、入網（光接入網（OAN）是指本地交換機或遠端交換模塊與用戶設）是指本地交換機或遠端交換模塊與用戶設備之間采用光傳輸或部分采用光傳輸的系統(tǒng)。備之間采用光傳輸或部分采用光傳輸的系統(tǒng)。圖8-14 接入網在電信網中的位置82022-5-11 2OAN的優(yōu)點與功能 （1）減少網路的維護運行費用，降低故障率。減少網路的維護運行費用，降低故障率。 （2）利于開發(fā)新業(yè)務，特別是寬帶多媒體業(yè)務，加強競爭力，利于開發(fā)新業(yè)務，特別是寬帶多媒體業(yè)務，加強競爭力，提高業(yè)務收入。提高業(yè)務收入。 （3）大大延長傳輸距離，擴大交換機的覆蓋范圍。大大延長傳輸距離，擴大交換機的覆蓋范圍。 （4）引入引入OAN后，連接到用戶設備的

7、雙絞線或同軸電纜段的后，連接到用戶設備的雙絞線或同軸電纜段的長度很短，可實現寬帶傳輸，充分利用現有的巨大的網絡投資。長度很短，可實現寬帶傳輸，充分利用現有的巨大的網絡投資。 功能：功能：OAN可為企事業(yè)單位和居民住宅用戶服務；可為企事業(yè)單位和居民住宅用戶服務；OAN工作工作于多廠家、多類型交換機環(huán)境；于多廠家、多類型交換機環(huán)境；OAN能提供所有原來銅纜網所提能提供所有原來銅纜網所提供的業(yè)務（主要是供的業(yè)務（主要是2Mbit/s以下速率的業(yè)務），并能升級提供圖以下速率的業(yè)務），并能升級提供圖像和數據等寬帶業(yè)務。像和數據等寬帶業(yè)務。92022-5-11 3OAN的參考配置的參考配置 圖圖8-15所

8、示的是所示的是OAN的參考配置?？梢?，光接入網又可定義的參考配置?？梢?，光接入網又可定義為：共享同一網絡側接口且由光接入傳輸系統(tǒng)支持的一系列接入為：共享同一網絡側接口且由光接入傳輸系統(tǒng)支持的一系列接入鏈路，鏈路，由光線路終端（由光線路終端（OLT）、光分配網（）、光分配網（ODN）、光網絡單元）、光網絡單元（ONU）及適配功能（）及適配功能（AF）組成）組成，可能包括若干與同一，可能包括若干與同一OLT相相連的連的ODN。 OLT的作用的作用是為是為OAN提供網絡側與本地交換機之間的接口，提供網絡側與本地交換機之間的接口，完成電完成電/光轉換，并經一個或多個光轉換，并經一個或多個ODN與用戶側

9、的與用戶側的ONU通信通信。 ODN的功能的功能是是完成光信號功率的分配完成光信號功率的分配。 ONU的作用的作用是是提供遠端用戶側接口，完成光提供遠端用戶側接口，完成光/電轉換電轉換。 AF為為ONU和用戶設備提供適配功能。和用戶設備提供適配功能。102022-5-11圖8-15 OAN的參考配置112022-5-11 1無源光網絡（無源光網絡（PON）的應用類型與組網）的應用類型與組網 應用類型：應用類型：按按ONU所處的位置不同所處的位置不同，可將，可將PON分為分為3種基本種基本的應用類型，的應用類型，光纖到路邊（光纖到路邊（FTTC），光纖到大樓（），光纖到大樓（FTTB），光），光

10、纖到家（纖到家（FTTH）和）和/或光纖到辦公室（或光纖到辦公室（FTTO）。如圖。如圖8-16所示。所示。圖8-16 PON基本應用類型122022-5-11 組網：組網： PON的組網的組網有總線結構、樹形結有總線結構、樹形結構、星形結構和混合構、星形結構和混合結構。如圖結構。如圖8-17所示，所示，圖中圖中SP是光分支器，是光分支器，一個一個OLT一般能帶一般能帶500個用戶個用戶，一個，一個ONU可帶可帶4、16、32、64個用戶個用戶。圖8-17 無源光網絡的組網132022-5-11 2PON的業(yè)務支持能力的業(yè)務支持能力 PON可支持可支持2.048Mbit/s以下速率的窄帶業(yè)務，

11、基本業(yè)務有以下速率的窄帶業(yè)務，基本業(yè)務有下面下面7種：普通電話業(yè)務（種：普通電話業(yè)務（POTS）、租用線、分組數據、）、租用線、分組數據、ISDN基本速率接入（基本速率接入（BRA）、）、ISDN基群速率接入（基群速率接入（PRA）、）、n64kbit/s和和2.048Mbit/s（成幀和不成幀）。（成幀和不成幀）。 可支持寬帶業(yè)務，諸如單向廣播式業(yè)務（如可支持寬帶業(yè)務，諸如單向廣播式業(yè)務（如CATV業(yè)務）、雙業(yè)務）、雙向交互式業(yè)務（如向交互式業(yè)務（如VOD或數據通信業(yè)務）和模擬廣播業(yè)務等或數據通信業(yè)務）和模擬廣播業(yè)務等。 圖圖8-18所示是采用所示是采用TDM+FDM+WDM方式傳送寬帶圖像

12、業(yè)方式傳送寬帶圖像業(yè)務的務的PON系統(tǒng)。系統(tǒng)。142022-5-11圖8-18 TDM+FDM+WDM的PON系統(tǒng)152022-5-11 1數字環(huán)路載波系統(tǒng)構成數字環(huán)路載波系統(tǒng)構成 DLC是業(yè)務節(jié)點（是業(yè)務節(jié)點（SN）和用戶終端設備之間的接入網設備，）和用戶終端設備之間的接入網設備，在在SN與用戶所在地之間采用點對點的有源光網絡傳輸系統(tǒng)。與用戶所在地之間采用點對點的有源光網絡傳輸系統(tǒng)。 DLC系統(tǒng)由局端機（系統(tǒng)由局端機（COT）、遠端機（）、遠端機（RT）和光線路終端）和光線路終端（OLT）三部分組成，如圖）三部分組成，如圖8-19所示。所示。圖8-19 DLC系統(tǒng)參考配置162022-5-1

13、1 2DLC系統(tǒng)的特點系統(tǒng)的特點 （1）COT和和SN之間通過標準的之間通過標準的2Mbit/s和和n2Mbit/s數字數字接口相接。接口相接。 （2）COT和和RT之間使用光傳輸設備傳送信息，光傳輸設備既之間使用光傳輸設備傳送信息，光傳輸設備既傳送用戶信息也用于傳送監(jiān)測信號、公務及其他數據信號的輔助傳送用戶信息也用于傳送監(jiān)測信號、公務及其他數據信號的輔助信道。信道。 （3）RT與用戶終端設備之間采用標準化的用戶接口。與用戶終端設備之間采用標準化的用戶接口。172022-5-11 3DLC系統(tǒng)的功能系統(tǒng)的功能 （1）DLC系統(tǒng)不解釋信令，提供系統(tǒng)不解釋信令，提供PSTN用戶口信令信息的雙向用戶

14、口信令信息的雙向傳輸功能，提供傳輸功能，提供ISDN D通道信息的雙向傳輸功能。通道信息的雙向傳輸功能。 （2）DLC系統(tǒng)提供透明傳送系統(tǒng)提供透明傳送ISDN B通道或通道或PCM64kbit/s信道信道的雙向傳送功能。的雙向傳送功能。 （3）DLC系統(tǒng)提供各部分的性能監(jiān)測、告警信號。提供每個用系統(tǒng)提供各部分的性能監(jiān)測、告警信號。提供每個用戶口的狀態(tài)信息。通過標準化的戶口的狀態(tài)信息。通過標準化的Q接口與接口與TMN相連。相連。 （4）DLC系統(tǒng)的系統(tǒng)的COT到到RT之間可以采用各種標準化的之間可以采用各種標準化的SDH和和PDH傳輸系統(tǒng)實現接入網傳輸功能。傳輸系統(tǒng)實現接入網傳輸功能。 （5）D

15、LC系統(tǒng)提供系統(tǒng)提供“公務公務”等輔助功能。利用內嵌操作信道完等輔助功能。利用內嵌操作信道完成管理信息的傳送。成管理信息的傳送。182022-5-11） 4靈活數字環(huán)路系統(tǒng)（靈活數字環(huán)路系統(tǒng)（FDLC） 為提高信道資源的利用率，可采用動態(tài)分配時隙的方法，這種為提高信道資源的利用率，可采用動態(tài)分配時隙的方法，這種DLC系統(tǒng)稱為靈活數字環(huán)路系統(tǒng)（系統(tǒng)稱為靈活數字環(huán)路系統(tǒng)（FDLC）。）。 在在DLC設備內加入集線設備內加入集線/壓縮功能，在相同的傳輸速率下可容壓縮功能，在相同的傳輸速率下可容納更多的用戶，如采用納更多的用戶，如采用4 1的集線比，可在的集線比，可在2Mbit/s的傳輸速率的傳輸速率

16、下傳送下傳送120路電話（如圖路電話（如圖8-20所示）。所示）。 圖圖8-21所示的是另一種靈活分配時隙的例子，在所示的是另一種靈活分配時隙的例子，在2Mbit/s信信道的道的30個時隙中，個時隙中，12個時隙留作租用線業(yè)務，將個時隙留作租用線業(yè)務，將108路電話以路電話以6 1的集線比在余下的的集線比在余下的18個時隙中傳輸，在個時隙中傳輸，在COT處恢復為處恢復為4個個2Mbit/s進入交換機。進入交換機。192022-5-11圖8-20 41集線的FDLC圖8-21 另一種FDLC用法202022-5-11 1HFC的基本概念的基本概念 雙向雙向HFC網絡能進行交互式通信，它是在現有網

17、絡能進行交互式通信，它是在現有CATV的單向的單向HFC網絡基礎上改造而成的，如圖網絡基礎上改造而成的，如圖8-22所示。所示。 2HFC的特點的特點 （1）HFC的優(yōu)點的優(yōu)點 頻帶寬頻帶寬 傳輸速率高傳輸速率高 靈活性靈活性 經濟性經濟性 （2）需要解決的問題）需要解決的問題 頻譜相互間的干擾問題。頻譜相互間的干擾問題。 噪聲干擾的噪聲干擾的“漏斗效應漏斗效應”問題。問題。 共享帶寬，要解決好信道爭用的問題。共享帶寬，要解決好信道爭用的問題。 進行交互式數據通信時要注意安全性和可靠性。進行交互式數據通信時要注意安全性和可靠性。212022-5-11圖8-22 雙向HFC網絡結構222022-

18、5-11 3HFC網絡結構網絡結構 雙向雙向HFC網絡的結構如圖網絡的結構如圖8-22所示，主要由以下部分組成。所示，主要由以下部分組成。 （1）局端設備）局端設備：相當：相當CATV系統(tǒng)的前端設備，但功能擴展了。系統(tǒng)的前端設備，但功能擴展了。 對各業(yè)務節(jié)點設備的接口功能。對各業(yè)務節(jié)點設備的接口功能。 各路射頻信號的混合。各路射頻信號的混合。 光電轉換。光電轉換。 提供監(jiān)控接口功能。提供監(jiān)控接口功能。 （2）光纖饋線網與光節(jié)點）光纖饋線網與光節(jié)點 （3）同軸電纜信號傳輸與分配網，含雙向放大器及分配器等。）同軸電纜信號傳輸與分配網，含雙向放大器及分配器等。 （4）綜合業(yè)務單元（）綜合業(yè)務單元（I

19、SU） ISU分單用戶（分單用戶（H-ISU）和多用戶（）和多用戶（M-ISU）兩類。）兩類。232022-5-11 4HFC頻帶分配頻帶分配 頻帶分配如表頻帶分配如表8-1所示。所示。波波 段段頻頻 率率 范范 圍圍業(yè)業(yè) 務務R5.0030.0(上行上行)電視及非廣播業(yè)務電視及非廣播業(yè)務R130.042.0（上行）電信業(yè)務（上行）電信業(yè)務I48.592.0模擬廣播電視模擬廣播電視FM87.0108.0調頻廣播調頻廣播A1111.0167.0模擬廣播電視模擬廣播電視III167.0223.0模擬廣播電視模擬廣播電視A2223.0295.0模擬廣播電視模擬廣播電視B295.0463.0模擬廣播電

20、視模擬廣播電視IV470.0582.0數字或模擬廣播電視數字或模擬廣播電視V582.0710.0電信業(yè)務（電信業(yè)務（1）（）（VOD等）等）VI710.0750.0電信業(yè)務（電信業(yè)務（2）（電話、數據）（電話、數據）242022-5-11 5HFC的業(yè)務支持能力的業(yè)務支持能力 （1）基于數字傳輸的業(yè)務）基于數字傳輸的業(yè)務 普通電話業(yè)務（普通電話業(yè)務（POTS） p64kbit/s租用線業(yè)務租用線業(yè)務 E1（成幀與不成幀）業(yè)務（成幀與不成幀）業(yè)務 ISDN業(yè)務：業(yè)務：BRA和和PRA 數據業(yè)務數據業(yè)務 數字視頻業(yè)務（如數字視頻業(yè)務（如VOD） 個人通信業(yè)務（個人通信業(yè)務（PCS） （2）模擬業(yè)務

21、）模擬業(yè)務 模擬廣播電視模擬廣播電視 調頻廣播調頻廣播252022-5-11 6HFC的用戶設備的用戶設備 HFC的用戶設備由綜合業(yè)務單元（的用戶設備由綜合業(yè)務單元（ISU）與電信業(yè)務終端和）與電信業(yè)務終端和/或有線電視終端組成?；蛴芯€電視終端組成。 ISU提供與電信業(yè)務終端和提供與電信業(yè)務終端和/或有線電視終端的接口功能。?；蛴芯€電視終端的接口功能。常見的見的ISU有電纜調制解調器（有電纜調制解調器（CM）和機頂盒（）和機頂盒（Set Top Box）。）。 CM用于提供數據通信業(yè)務，連接用于提供數據通信業(yè)務，連接PC或局域網?；蚓钟蚓W。CM具有標準具有標準以太接口，可以連接單臺以太接口，可

22、以連接單臺PC，也可以接多臺，也可以接多臺PC或局域網。或局域網。 機頂盒用于配合電視機收看模擬的或數字的廣播電視節(jié)目。機頂盒用于配合電視機收看模擬的或數字的廣播電視節(jié)目。 功能強的機頂盒可同時具有功能強的機頂盒可同時具有CM的功能，用戶可通過電視機上的功能，用戶可通過電視機上網，同樣網，同樣CM也可能兼有接收模擬和數字廣播電視的功能。也可能兼有接收模擬和數字廣播電視的功能。262022-5-11 1全光網的概念全光網的概念 全光網是指用戶與用戶之間的信號傳輸與交換全部采用光波全光網是指用戶與用戶之間的信號傳輸與交換全部采用光波技術，即技術，即數據從源節(jié)點到目的節(jié)點的傳輸過程都在光域內進行數據

23、從源節(jié)點到目的節(jié)點的傳輸過程都在光域內進行，而其在各網絡節(jié)點的交換則使用高可靠、大容量和高度靈活的光而其在各網絡節(jié)點的交換則使用高可靠、大容量和高度靈活的光交叉連接設備（交叉連接設備（OXC）。）。 2全光網的基本結構全光網的基本結構 如圖如圖8-29所示，可以分為光網絡層和電網絡層。所示，可以分為光網絡層和電網絡層。 光網絡層的拓撲結構可以是環(huán)形、星形和網孔形等，交換方光網絡層的拓撲結構可以是環(huán)形、星形和網孔形等，交換方式各采用空分、時分或波分光交換式各采用空分、時分或波分光交換。目前國際上所試驗的全光網目前國際上所試驗的全光網更注重于波分光交換的應用。更注重于波分光交換的應用。272022

24、-5-11圖8-29 全光網的基本結構282022-5-11 3全光網絡中的關鍵技術全光網絡中的關鍵技術 （1）光交叉連接設備（）光交叉連接設備（OXC） （2）光分插復用器（）光分插復用器（OADM） （3）摻鉺光纖放大器（）摻鉺光纖放大器（EDFA） （4）全光網的管理、控制和運作）全光網的管理、控制和運作 網絡層與傳輸層一致的問題。網絡層與傳輸層一致的問題。 使用新的監(jiān)控方法的問題。使用新的監(jiān)控方法的問題。 協(xié)調處理好不同系統(tǒng)、不同傳輸層之間關系的問題。協(xié)調處理好不同系統(tǒng)、不同傳輸層之間關系的問題。 292022-5-11 4全光網的特點全光網的特點 全光網通過波長選擇器來實現路由選擇，

25、即以波長來選擇全光網通過波長選擇器來實現路由選擇，即以波長來選擇路由，對傳輸碼率、數據格式以及調制方式具有透明性的優(yōu)點。路由，對傳輸碼率、數據格式以及調制方式具有透明性的優(yōu)點。 全光網不僅可以與現有的通信網絡兼容，而且還可以支持全光網不僅可以與現有的通信網絡兼容，而且還可以支持未來的寬帶綜合業(yè)務數字網以及網絡的升級。未來的寬帶綜合業(yè)務數字網以及網絡的升級。 全光網絡具備可擴展性。可同時擴展用戶、容量和種類。全光網絡具備可擴展性?？赏瑫r擴展用戶、容量和種類。 全光網還具備可重構性，動態(tài)地改變網絡結構，可為突發(fā)全光網還具備可重構性，動態(tài)地改變網絡結構，可為突發(fā)業(yè)務提供臨時連接，從而充分利用網絡資源

26、。業(yè)務提供臨時連接，從而充分利用網絡資源。 全光網的光網絡層有許多光器件，可靠性高，維護費用低。全光網的光網絡層有許多光器件，可靠性高，維護費用低。302022-5-11 相干光通信系統(tǒng)：利用先進的調制方式（相干光通信系統(tǒng)：利用先進的調制方式（ASK、FSK和和PSK）和外差接收構成的一種新型系統(tǒng)。）和外差接收構成的一種新型系統(tǒng)。 相干光通信系統(tǒng)與相干光通信系統(tǒng)與IM-DD系統(tǒng)比較，主要有以下優(yōu)系統(tǒng)比較，主要有以下優(yōu)點。點。 （1）光接收機靈敏度高，中繼距離長）光接收機靈敏度高，中繼距離長 （2）頻率選擇性好，通信容量大）頻率選擇性好，通信容量大 （3）具有多種調制方式）具有多種調制方式312

27、022-5-11 1相干光通信系統(tǒng)的組成與基本原理相干光通信系統(tǒng)的組成與基本原理 相干光通信系統(tǒng)由光發(fā)射機、光纖和光接收機組成相干光通信系統(tǒng)由光發(fā)射機、光纖和光接收機組成。 （1）光發(fā)射機）光發(fā)射機 光發(fā)射機的組成框圖如圖光發(fā)射機的組成框圖如圖8-25所示。所示。圖8-25 光發(fā)射機框圖322022-5-11 調制方式調制方式 光發(fā)射機中的光調制器根據調制方式的不同，可分為光發(fā)射機中的光調制器根據調制方式的不同，可分為ASK、FSK和和PSK 3種形式，這種形式，這3種形式的已調光波圖如圖種形式的已調光波圖如圖8-26所示。所示。 調制方式的比較調制方式的比較 ASK方式最簡單，缺點是要損失一

28、部分光源功率，通斷消光方式最簡單，缺點是要損失一部分光源功率，通斷消光比不理想，耦合時所附加的插入損耗較大。比不理想，耦合時所附加的插入損耗較大。 FSK方式的一個突出優(yōu)點是無需外部調制器，可對半導體激方式的一個突出優(yōu)點是無需外部調制器，可對半導體激光器進行直接注入電流調制，但這種方式對激光器要求較高。光器進行直接注入電流調制，但這種方式對激光器要求較高。 PSK方式的接收靈敏度最高可達方式的接收靈敏度最高可達20光子光子/比特，適用于長距比特，適用于長距離無中繼傳輸，但它對光源的線寬要求極高。離無中繼傳輸，但它對光源的線寬要求極高。332022-5-11圖8-26 各種調制方式的波形3420

29、22-5-11 （2）光纖）光纖 單模光纖作為一種傳輸媒介，其作用是將已調光波從發(fā)單模光纖作為一種傳輸媒介，其作用是將已調光波從發(fā)送端傳送到接收端，傳送模式為基模。送端傳送到接收端，傳送模式為基模。 （3）光接收機）光接收機 光接收機的組成框圖如圖光接收機的組成框圖如圖8-27所示。所示。圖8-27 光接收機框圖352022-5-11 1光孤子通信技術的起源光孤子通信技術的起源 孤子（孤子（Soliton）又稱孤立波，是一種特殊形式的超短脈沖，）又稱孤立波，是一種特殊形式的超短脈沖，或者說是一種在或者說是一種在傳播過程中形狀、幅度和速度都維持不變的脈沖傳播過程中形狀、幅度和速度都維持不變的脈沖

30、狀行波。狀行波。有人把孤子定義為：有人把孤子定義為：孤子與其他同類孤立波相遇后，能孤子與其他同類孤立波相遇后，能維持其幅度、形狀和速度不變。維持其幅度、形狀和速度不變。 1834年英國海軍工程師年英國海軍工程師Scott Russel觀察到河面上船過后隆觀察到河面上船過后隆起的水波可以保形傳輸，從此揭開了孤子理論的研究序幕。起的水波可以保形傳輸，從此揭開了孤子理論的研究序幕。 1973年，年，Hasegawa與與Tappert一起從理論上證明了光孤子一起從理論上證明了光孤子脈沖能在光纖中保形傳輸這一現象，這種發(fā)現誘發(fā)了人們將光孤脈沖能在光纖中保形傳輸這一現象，這種發(fā)現誘發(fā)了人們將光孤子作為一種信息載體用于高速通信的遐想。子作為一種信息載體用于高速通信的遐想。362022-5-11 2光孤子通信技術的基本原理光孤子通信技術的基本原理 光孤子光孤子(Optical Soliton)就是一種具有雙曲正割形狀的光脈就是一種具有雙曲正割形狀的光脈沖，這種脈沖在光纖中傳輸是沖，這種脈沖在光纖中傳輸是利用光纖的群速度色散（利用光纖的群速度色散（GVD）和）和非線性作用中的自相位調制（非線性作用中的自相位調制（SPM）兩種影響達到平衡的情況下，）兩種影響達到平衡的情況下，從而能保持原來的形狀傳輸。從而能保持原來的形狀傳輸