第一部分-光纤通信概述.ppt

光纤通信 第一部分 概 述 1.1 光纤通信的发展与现状 1.2 光纤通信的主要特性 1.3 光纤通信系统的组成和分类 什么是光纤通信? 光纤通信是以光作为信息载体,以光纤作为传输媒介的通信方式. 1.1 光纤通信的发展与现状 1.1.1 早期的光通信 烽火台，旗语等 1880年，贝尔发明了第一个光电话，这一大胆的尝试，可以说是现代光通信的开端。 贝尔光电话和烽火报警一样，都是利用大气作为光通道，光波传播易受气候的影响，在大雾天气，它的可见度距离很短，遇到下雨下雪天也有影响。 1.1.2 光纤通信 在大气光通信受阻之后，人们将研究的重点转入到地下光波通信的实验，先后出现过反射波导和透镜波导等地下通信的实验，如图1.2所示。 系统复杂,造价昂贵,施工调试困难 1950年,也曾出现过玻璃光纤,但传输损耗高达1000dB/km. 光纤通信的探索： 可靠的光源 低损耗的传输介质 光源 1960年，美国人梅曼MAIMAN发明了红宝石激光器。 1970年，美国贝尔实验室实现了GaAlAs（镓铝砷）半导体激光器在室温下的连续工作。 光纤 1966年，英籍华人高锟（C.K.Kao）博士提出利用SiO2石英玻璃可以制成损耗1dB/km的光纤，当时世界上最优秀的光学玻璃的衰减为1000dB/km左右。 1970年，美国康宁公司首先研制出损耗为20dB/km的光纤。 光纤通信系统 1977年，美国西屋电气公司在亚特兰大成功地进行了世界上第一个光纤通信的现场实验，系统采用GaAlAs（镓铝砷）半导体激光器作光源，多模光纤作传输介质，速率为44.736Mbit/s，传输110km。使光纤通信向实用化迈出了一步。 光纤通信的发展趋势： 短波长～长波长（0.85～1.31~1.55） 多模～单模 低速～高速(几十Mb/s～几十Gb/s) 点对点通信～光纤通信网。 我国光纤通信的发展： 自70年代初开始光纤通信技术的研究。1976年，武汉邮电研究所研制成功中国第一根阶跃折射率分布的、波长为0.85多模光纤。 现在，我国的光纤通信产业已初具规模，能够生产光纤光缆、光电器件、光端机及其他工程应用方面的配套仪表器件等。 1.2 光纤通信的主要特性 1.2.1 光纤通信的优点 1. 光纤的容量大 光纤通信是以光纤为传输媒介，光波为载波的通信系统，其载波—光波具有很高的频率，因此光纤具有很大的通信容量。 2. 损耗低、中继距离长 目前，实用的光纤通信系统使用的光纤多为石英光纤，此类光纤在1.55μm波长区的损耗可低到0.18dB/km，比已知的其他通信线路的损耗都低得多，因此，由其组成的光纤通信系统的中继距离也较其它介质构成的系统长得多。 3. 抗电磁干扰能力强 我们知道，电话线和电缆一般是不能跟高压电线平行架设的，也不能在电气铁化路附近铺设。 而光纤是石英玻璃丝，是一种非导电的介质。光纤通信除了可以在邮电通信部门使用外，还特别适合在铁道/电力等部门使用。 4. 必威体育官网网址性能好 对通信系统的重要要求之一是必威体育官网网址性好。然而，随着科学技术的发展，电通信方式很容易被人窃听：只要在明线或电缆附近(甚至几公里以外)设置一个特别的接收装置，就可以获取明线或电缆中传送的信息。更不用去说无线通信方式。 光纤中的光信号一般不会泄漏,必威体育官网网址性能好,一般也不会串话. 5. 体积小，重量轻  6. 节省有色金属和原材料 1.2.2 光纤通信的缺点 1. 抗拉强度低 2. 光纤连接困难 3. 光纤怕水 1.3 光纤通信系统的组成和分类 1.3.1 光纤通信系统的组成 光纤通信系统是以光纤为传输媒介，光波为载波的通信系统。主要由光发送机、光纤光缆、中继器和光接收机组成。 1.3.2 光纤通信系统的分类 根据调制信号的类型，光纤通信系统可以分为模拟光纤通信系统和数字光纤通信系统。 根据光源的调制方式，光纤通信系统可以分为直接调制光纤通信系统和间接调制光纤通信系统。 根据光纤的传导模数量，光纤通信系统可以分为多模光纤通信系统和单模光纤通信系统。 根据系统的工作波长，光纤通信系统可分为短波长光纤通信系统、长波长光纤通信系统和超长波长光纤通信系统。 * * 图1.1 贝尔电话系统 图1.2 反射波导和透镜波导 光发送机 中继器 光接收机 光纤光缆 光纤光缆 光纤通信系统构成