光纖通信技術(shù)課件-第1章概述

光網(wǎng)絡(luò)第一章概述第一章概述1.1光纖通信的基本概念1.2光纖通信系統(tǒng)的基本組成1.3光網(wǎng)絡(luò)的基本概念1.4光纖通信的歷史和發(fā)展趨勢(shì)第一章概述1.1光纖通信的基本概念（1）光波的性質(zhì)

（2）光纖的性質(zhì)

利用光導(dǎo)纖維傳輸光波信號(hào)的通信方式稱為光纖通信。第一章概述（1）光波的性質(zhì)第一章概述光波如何向前傳播？電磁感應(yīng)：變化的電場(chǎng)產(chǎn)生變化的磁場(chǎng)，變化的磁場(chǎng)又感應(yīng)出變化的電場(chǎng)。第一章概述（2）光纖的性質(zhì)光纖（光導(dǎo)纖維）：是一種介質(zhì)光波導(dǎo)主要材料是石英系材料：SiO2

第一章概述三個(gè)實(shí)用的低損耗窗口:

0.85μm

1.31μm1.55μm

——2db/km

——0.5db/km——0.2db/km

→損耗最小第一章概述光纖通信的優(yōu)點(diǎn)(1)傳輸頻帶寬，通信容量大(2)傳輸損耗小，中繼距離長(zhǎng)(3)抗電磁干擾能力強(qiáng)(4)線徑細(xì)、重量輕(5)資源豐富第一章概述光纜直徑:125μm/2.5mm重量:6kg/km電纜直徑:28.4mm重量:1100kg/km第一章概述1.2光纖通信系統(tǒng)的基本組成強(qiáng)度調(diào)制-直接檢波（IM-DD）的光纖數(shù)字通信系統(tǒng)數(shù)字編碼：在系統(tǒng)中傳輸0，1兩種信息第一章概述11強(qiáng)度調(diào)制間接調(diào)制（外調(diào)制）光源電信號(hào)光信號(hào)光源電光光信號(hào)調(diào)制器電信號(hào)直接調(diào)制（內(nèi)調(diào)制）第一章概述1.3光網(wǎng)絡(luò)的基本概念光網(wǎng)絡(luò)是光纖通信網(wǎng)絡(luò)的簡(jiǎn)稱。它是指以光纖為基礎(chǔ)傳輸鏈路所組成的一種通信體系結(jié)構(gòu)。換句話說，光網(wǎng)絡(luò)就是一種基于光纖的電信網(wǎng)。SDH傳輸網(wǎng)MSTP傳輸網(wǎng)DWDM傳輸網(wǎng)光傳送網(wǎng)（OTN）TDM業(yè)務(wù)TDM業(yè)務(wù)、以太網(wǎng)業(yè)務(wù)等透明傳送多種業(yè)務(wù)大顆粒多種業(yè)務(wù)第一章概述1.4光纖通信的歷史和發(fā)展趨勢(shì)1、現(xiàn)代光纖通信2、光纖通信的發(fā)展趨勢(shì)1、現(xiàn)代光纖通信1966年，英籍華裔學(xué)者高錕（C.K.Gao）和霍克哈姆（C.A.Hockham）發(fā)表了關(guān)于傳輸介質(zhì)新概念的論文，奠定了現(xiàn)代光通信——光纖通信的基礎(chǔ)。指明通過“原材料的提純制造出適合于長(zhǎng)距離通信使用的低損耗光纖”這一發(fā)展方向：如果把材料中金屬離子含量的比重降低到10－6以下，就可以使光纖損耗減小到10dB/km。第一章概述1970年，光纖研制取得了重大突破：在當(dāng)年，美國(guó)康寧（Corning）公司就研制成功損耗20dB/km的石英光纖。1972年，康寧公司高純石英多模光纖損耗降低到4dB/km。1973年，美國(guó)貝爾(Bell)實(shí)驗(yàn)室的光纖損耗降低到2.5dB/km。1974年降低到1.1dB/km。1976年，日本電報(bào)電話(NTT)公司將光纖損耗降低到0.47dB/km(波長(zhǎng)1.2μm)。在以后的10年中，波長(zhǎng)為1.55μm的光纖損耗：1979年是0.20dB/km，1984年是0.157dB/km，1986年是0.154dB/km，接近了光纖最低損耗的理論極限。第一章概述1970年，作為光纖通信用的光源也取得了實(shí)質(zhì)性的進(jìn)展：美國(guó)貝爾實(shí)驗(yàn)室、日本電氣公司(NEC)和前蘇聯(lián)先后，研制成功室溫下連續(xù)振蕩的半導(dǎo)體激光器(短波長(zhǎng))。雖然壽命只有幾個(gè)小時(shí)，但它為半導(dǎo)體激光器的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。1973年，半導(dǎo)體激光器壽命達(dá)到7000小時(shí)。1976年，日本電報(bào)電話公司研制成功發(fā)射波長(zhǎng)為1.3μm的銦鎵砷磷(InGaAsP)激光器。1977年，貝爾實(shí)驗(yàn)室研制的半導(dǎo)體激光器壽命達(dá)到10萬小時(shí)。1979年美國(guó)電報(bào)電話(AT&T)公司和日本電報(bào)電話公司研制成功發(fā)射波長(zhǎng)為1.55μm的連續(xù)振蕩半導(dǎo)體激光器。第一章概述光纖通信系統(tǒng)的突破：850nm波長(zhǎng)多模光纖的第一代系統(tǒng)（1973～1976）1300nm波長(zhǎng)多模光纖的第二代系統(tǒng)（1976～1982）1300nm單模光纖多模激光器的第三代系統(tǒng)（1987～）155