必威体育精装版《光纤通信》第一章概述.ppt

课程基本章节 第一章 概述 第二章 光纤与光缆 第三章 通信用光器件 第四章 光端机 第五章 数字光纤通信系统 第六章 模拟光纤通信系统 第七章 光纤通信新技术 第八章 光纤通信网络 第一章 概述 光通信比无线通信还要早 无线电通信:1896年(波波夫) 光通信:1880年(贝尔) 光通信与光纤通信 光通信：指一切运用光作为载体来传送 信息，而不管传输媒质。 光纤通信：单纯地以光纤作为媒质传送 信息。 1.1 光纤通信发展的历史和现状 1.1.1探索时期的光通信 烽火传军情：烽火戏诸侯 鸿雁传书 清鸟传书：三清鸟 风筝通信 灯塔 信号旗：主要是在船上使用，如A字母旗表示：我船下面有潜水员，请慢速远离我船；O字母旗表示：有人落水 旗语：1817年英国海军编写了第一本国际承认的信号旗，信号旗共有40面，包括26面字母旗和10面数字旗，3面代用旗和1面回答旗 1.1.1探索时期的光通信 光源： 太阳光或弧光灯 调制：话音使振动镜改变光的强弱 光载体：大气 接收：硅光电池使光信号变换为电流 传输距离很短，没有实际应用价值。然而，光电话仍是一项伟大的发明，它证明了用光波作为载波传送信息的可行性。 1.1.1探索时期的光通信 1.1.1探索时期的光通信 1.1.2现代光纤通信 1.1.2现代光纤通信 1.1.2现代光纤通信 1.1.2现代光纤通信 1.1.2现代光纤通信 1.1.2现代光纤通信 1.1.2国内外光纤通信发展的现状 1.1.2国内外光纤通信发展的现状 1.2光纤通信的优点和应用 1.2.1光通信与电通信 1.2.1光通信与电通信 1.2.1光通信与电通信 1.2.2光纤通信的优点 1.2.2光纤通信的优点 1.2.3光纤通信的应用 1.3光纤通信系统的基本组成 1.3.1发射和接收 1.3.1发射和接收 1.3.1发射和接收 1.3.1发射和接收 1.3.2基本光纤传输系统 1.3.2基本光纤传输系统 1.3.2基本光纤传输系统 1.3.3数字通信系统和模拟通信系统 组成: 1、光发射机 光源（核心） 驱动器 调制器 LED:半导体发光二极管 LD:半导体激光二极管 * * 甲 乙 距离很近： 直接对话，声音在空气中传播 距离稍远： 找第三者传话 距离很远： 骑马、飞鸽等等 古代 1.1.1探索时期的光通信 新疆某地烽火台 1880年贝尔发明了光电话 没有理想的光源和传输介质 1960年梅曼发明了第一台红宝石激光器 （找到了光源） 提出透镜波导和反射镜波导的光波传输系统 （寻找传输介质） 二氧化碳激光器 氦氖激光器 激光诞生 梦幻激光 1966年高锟和霍克哈姆提出了利用光纤进行信息 传输的可行性和技术途径 ——奠定了光纤通信的基础 光纤之父 传输介质的损耗 1970年：20dB/km 1972年：4dB/km 1973年：2.5dB/km 1974年：1.1dB/km 1976年：0.47dB/km(波长1.2微米) 1979年：0.20dB/km 1984年：0.157dB/km 1986年：0.154dB/km 波长1.55微米 光源的寿命 1970年：几个小时 1973年：7000个小时 1977年：10万个小时 1976年：出现波长1.3微米的激光器 1979年：出现波长1.55微米的激光器 光纤通信发展的四个阶段 第一阶段(1966~1976年)，这是从基础研究到商业应用的开发时期。在这个时期，实现了短波长(0.85 μm)低速率(45或34 Mb/s)多模光纤通信系统，无中继传输距离(即中继器之间的间距，简称中继距离)约10 km。 第二阶段(1976~1986年)，这是以提高传输速率和增加传输距离为研究目标和大力推广应用的大发展时期。在这个时期，光纤从多模发展到单模，工作波长从短波长(0.85μm) ，发展到长波长(1.31 μm和1.55 μm)，实现了工作波长为1.31 μm(原因：见P33图2.16)、传输速率为140~565 Mb/s的单模光纤通信系统，无中继传输距离为50~100 km。 光纤通信发展的四个阶段 第三阶段(1986~1996年)，这是进一步提高传输速率、 增加传输距离并全面深入开展新技术研究的时期。在这个时期，实现了1.55 μm色散移位单模光纤通信系统。采用外调制技术，传输速率可达2.5~10 Gb/s，中继传输距离可达100~150 km。实验室可以达到更高水平。 第四阶段(1996年至今)实现了超