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光纤通信基本知识 光纤通信发展简史 光是电磁波 载波频率=〉带宽=〉传输信息 1960年新光源-激光器——〉光通信开端 70年贝尔lab-连续震荡半导体激光器——〉发展 美国康宁-20dB/km衰减-光纤——〉突破 79年-衰耗〈0.5dB/km 89年-今-掺铒光纤放大器（EDFA） 镓铝砷，铟镓砷磷半导体激光器——〉主流 展望-全光时代-光放大，光集成，光分插复用，光交叉连接和光交换。 光纤通信特点 巨大的传输容量 1014~1015Hz数量级〉微波104~105倍 梯度多模----------数 吉Hz/公里 单 模----------数百太Hz/公里 极底的传输衰耗 传输中继距离长得多 单 模----1310μm-------0.35dB/km 1550μm-------0.2dB/km 回轴电缆----60MHz ------19 dB/km 市 话-----4MHz ------20 dB/km 抗电磁干扰 介电材料=〉电力输配，电气化铁路，雷击多发区，核试验等特殊环境。 信道串扰小，必威体育官网网址性好 少汇漏-〉无串扰-〉必威体育官网网址性高 光缆尺寸小，重量轻，可挠性好 外径-125μm 套塑〈1mm 24芯≈（18mm） 质量=1/3~1/10电缆 弯曲直径数毫米 =〉易敷设 =〉公用，军用-导弹，舰船，飞机，潜艇通信控制系统… 资源丰富，成本低廉 不锈蚀，耐高温，光纤接头不会产生电火花放电 =〉适用于易燃易爆，有锈蚀环境。适宜化工厂，矿井及水下通信控制系统。 光器件寿命-百万小时 光纤通信应用类型 通信系统的基本组成 信源-〉发送机-〉传输通道-〉接收机-〉信宿 光纤传输方式图 光纤传输方式 传输信号类型 光线模拟通信系统 =〉广播，TV(color)，工业监视，交通监控 光纤数字通信系统 PCM数字信号 =〉广泛 光调制的方式 强度调制直接检测系统 用电信号强度调制光源，接收端用光检器直接检测—IM-DD系统 光纤模拟/数字通信系统均为此类型 通信容量受限 外差光纤通信系统=无线通信的外差接受技术 在发送端用电信号调制广源发出的单频光载波 单模光纤传输 在接收端与接收机内部产生的本振光源混频 光检测器检出光载波和本振光之差频的中频电信号 解调出信号 光纤的传输特性 多模光纤通信系统 传输媒质-石英多模梯度光纤 带宽受限〈140Mbit/s =〉数据网络，专用网络 单模光纤通信系统 传输媒质-石英单模光纤 传输容量大，无中继传输距离长 =〉长途干线网及本地网光纤通信系统 光波长 短波长光纤通信系统 800~900nm 中继距离短 =〉计算机局域网，用户接入网 长波长光纤通信系统 1000~1600nm 1310nm------石英多模/单模光纤 1550nm------石英单模光纤 ----中继距离较长（衰耗最低） 超长波长光纤通信系统 非石英系光纤，卤化物 〉2000nm------衰耗10-2~10-5dB/km 1000km无中继传输 应用范围 公用=〉电信，广电 光纤市话中继通信系统，光纤长途传输系统，光纤用户环路系统以及 有线电视系统… 专用=〉电力，铁道，石油，公路交通，大型厂矿企业，军事 传输信道数目 单信道系统 一根光纤传送一个光波长，采用时分复用（TDM）提高系统传输容量 粗波分复用系统（CWDM） 一根光纤传送少量不同光波长(信道间隔20nm) =〉业务类型繁杂，传输容量多变的城域网 密集波分复用系统(DWDM) 一根光纤传送多个不同波长光信号（信道间隔8nm），采用时分复用提 高每一波长的传输速率，百倍提高系统容量。 光通信技术涉及的产品 光传输设备 光端机，光中继机，波分复用终端（10Gbit/s SDH设备，32×10Gbit/s 波分复用）… 功能：电信号转换与调制，光信号的发送与接收，多波长系统的分波与合波… 光纤光缆及附件 光纤：多纤集合，加上保护元件构成光缆使用 附件：接头盒，终端盒，光配线架，热缩护套 产业链：金属，非金属，化工原材料，光纤预制棒，拉丝，成缆。 产品：单模光纤 非零色散位移光纤（NZ-DSF）（支持DWDM传输） 多波长复用低水峰全波光纤（宽带城域网） 色散补偿光纤（DCF）（高速率传输色散调节） 掺铒光纤（光纤放大器） 光器件 光有源-----光源（激光器，发光管）,探测器（光电管，雪崩管）