程控交换与光纤通信第1章.ppt

主要内容 第1章 绪论 第2章 光纤和光缆 第3章 通信用光器材 第4章 光端机 第5章 数字光纤通信系统 第 1 章 概论 1.2 光纤通信的优点和应用 1.3光纤通信系统的基本组成 习题1-3 1.2.3光纤通信的应用 光纤可以传输数字信号，也可以传输模拟信号。光纤在通信网、广播电视网与计算机网，以及在其它数据传输系统中， 都得到了广泛应用。 ① 通信网，包括全球通信网(如横跨大西洋和太平洋的海底光缆和跨越欧亚大陆的洲际光缆干线)、各国的公共电信网(如我国的国家一级干线、各省二级干线和县以下的支线)、各种专用通信网、特殊通信手段。 ② 构成因特网的计算机局域网和广域网，如光纤以太网、 路由器之间的光纤高速传输链路。 ③ 有线电视网的干线和分配网；工业电视系统，如工厂、 银行、商场、交通和公安部门的监控； 自动控制系统的数据传输。 ④ 综合业务光纤接入网，可实现电话、数据、视频(会议电视、可视电话等)及多媒体业务综合接入核心网，提供各种各样的社区服务。 光纤通信系统可以传输数字信号，也可以传输模拟信号。 用户要传输的信息多种多样，一般有话音、图像、数据或多媒体信息。 为叙述方便，这里仅以数字电话和模拟电视为例。 图1.4示出单向传输的光纤通信系统，包括发射、接收和作为广义信道的基本光纤传输系统。 图 1.4 光纤通信系统的基本组成(单向传输) 1.3.1发射和接收 信息源把用户信息转换为原始电信号，这种信号称为基带信号。 电发射机把基带信号转换为适合信道传输的信号，这个转换如果需要调制， 则其输出信号称为已调信号。 对于数字电话传输，电话机把话音转换为频率范围为0.3~3.4 kHz的模拟基带信号，电发射机把这种模拟信号转换为数字信号，并把多路数字信号组合在一起。一路话音转换成传输速率为64 kb/s的数字信号，然后用数字复接器把24路或30路PCM信号组合成1.544 Mb/s或2.048 Mb/s的一次群甚至高次群的数字系列，后输入光发射机。 对于模拟电视传输，则用摄像机把图像转换为6 MHz的模拟基带信号，直接输入光发射机。 1.3.2基本光纤传输系统 光纤通信系统由光发射机和光接收机和光纤线路三部分组成。 光发射机的作用是把输入电信号转换为光信号，并用耦合技术把光信号最大限度注入光纤线路。光发射机由光源、驱动器、调制器组成，光源是光发射机的核心。 光纤线路把来自于光发射机的光信号，以尽可能小的失真和损耗传输到光接收机。 光接收机把从光纤线路输出的产生畸变和衰减的微弱信号还原为电信号。 1.3.3数字通信系统和模拟通信系统 数字光纤通信系统比模拟光纤通信系统具有更多的优点， 也更能适应社会对通信能力和通信质量越来越高的要求。 20 世纪70年代光纤通信的应用和80年代计算机的普及，为数字通信的发展创造了极其有利的条件。目前虽有数字通信几乎完全代替模拟通信的趋势，但是模拟通信仍然有着重要的应用。 * * 光 纤 通 信 西安电子科技大学 刘增基 主讲人：李秋菊 1·1 光纤通信发展的历史和现状 1· 2 光纤通信的优点和应用 1· 3 光纤通信系统的基本组成 第 1 章 概 论 返回主目录 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 中国古代用“烽火台”报警。 1880年，美国人贝尔(Bell)发明了用光波作载波传送话音的“光电话”。缺点：没有理想的光源和传输介质。 1960年，美国人梅曼(Maiman)发明了第一台红宝石激光器， 给光通信带来了新的希望。 激光器的发明和应用， 使沉睡了80年的光通信进入一个崭新的阶段。 在这个时期，美国麻省理工学院利用He - Ne激光器和CO2激光器进行了大气激光通信试验。 实验证明： 用承载信息的光波， 通过大气的传播，实现点对点的通信是可行的，但是通信能力和质量受气候影响十分严重。由于雨、雾、雪和大气灰尘的吸收和散射，光波能量衰减很大。另一方面，大气的密度和温度不均匀，造成折射率的变化，使光束位置发生偏移。 因而通信的距离和稳定性都受到极大的限制，不能实现“全天候”通信。 大气激光通信的稳定性和可靠性仍然没有解决。 透镜波导和反射镜波导的光波传输系统。 透镜波导是在金属管内每隔一定距离安装一个透镜，每个透镜把经传输的光束会聚到下一个透镜而实现的。反射镜波导和透镜波导相似，是用与光束传输方向成45°角的二个平行反射镜代替透镜而构成的。 由于没有找到稳定可靠和低损耗的传输介质， 对光通信