光纤通信.第1章剖析.ppt

第一章 绪 论 第一节 光的性质 第二节 光通信及光纤通信 第三节 光纤通信系统的组成原理 第四节 光纤通信系统的发展 2.光波的划分 1.1 可见光 紫：0.39~0.43μm；靛：0.43~0.45μm；兰：0.45~0.50μm； 绿：0.50~0.57μm；黄：0.57~0.60μm；橙：0.60~0.63μm； 红：0.63~0.76μm； 1.2 红外线 近红外：0.76~15μm；中红外：15~25μm；远红外：25~300μm 1.3 无线电波 至高频（亚毫米波）THF：300~1000GHz，0.3~1mm； 极高频（毫米波）EHF：30~300GHz，1~10mm； 超高频（厘米波）SHF：3~30GHz，1~10cm； 特高频（分米波）UHF：300~3000MHz，1~10dm； 甚高频（米波）VHF：30~300MHz，1~10m； 高 频（短波）HF：3~30MHz，10~100m； 中 频（中波）MF：300~3000kHz，0.1~1km； 低 频（长波）LF：30~300kHz，1~10km； 甚低频（甚长波）VLF：3~30kHz，10~100km； 特低频（特长波）ULF：300~3000Hz，100~1000km； 超低频（超长波）：30~300Hz，1000~10000km； 极低频（极长波）：3~30Hz；10000~100000km 无线电波频段划分表 3.光波的传播形式 任何光均以下述三种波的合成形成传播： TEM波：在传播方向上没有电场和磁场分量，称为横电磁波。 TE波：在传播方向上只有磁场分量，而无电场分量，称为横电波。 TM波：在传播方向上只有电场分量，而无磁场分量，称为横磁波。 第二节 光通信及光纤通信 1．光通信的概念 1.1 光通信的定义 凡是利用光波作为载频的通信方式，均称为光通信。 1.2光通信的发展 最早的光通信可以追溯到古代的烽火通信。早在3000多年前，我国周朝就有利用烽火台的火光传递信息的光通信。 这是一种利用可见光进行的视觉通信。 1880年贝尔发明的第一台光电话机，如图1-1所示。 它使用弧光灯（或太阳光）作光源，光束通过透镜聚焦在话筒（送话器）的振动镜上。当人对着话筒讲话时，振动片随着话音振动，从而使得反射光的强弱随着话音的强弱作相应的变化，这就将话音信息载荷在光波上（即调制）。在接收端，装有一抛物面接收镜，它把从大气中传送来的载有话音信息的光波反射到硅光电池上，硅光电池将光能转换为电流（即解调）。把电流送到听筒（受话筒），就可以听到从发送端传来的声音。传输距离很短，只有213米。 2．光纤通信 2.1光纤通信的定义 光纤通信是指采用光导纤维（即光纤）作为传光媒介的通信方式。即在光通信中，传输媒介不是空气，而是光导纤维。 2.2光纤通信的特点 2.2.1 频率高、频带宽 频带的宽窄代表传输容量的大小。载波频率越高，可以传输信号的频带宽度就越宽。 光纤通信使用的频率极高，可见光的频率高达THz，比甚高频频段（VHF）高出百万倍，比特高频频段（UHF）高出十万倍。 2.2 光纤通信的特点 2.2.2 通信容量大 一对光纤的传输能力理论值为20亿路电话和1000万套电视节目。 2.2.3 必威体育官网网址性能好 由于光纤的特殊结构，光波只能在光纤中传播，泄露极其微弱，很难窃听光纤中的传输信号，故其必威体育官网网址性能好。且可经过高温、低温和危险地段等。 2.2 光纤通信的特点 2.2.4 损耗小、中继距离长 由于光纤的损耗比电缆等传输媒介的损耗小得多，故其中继距离特别长，一般为几百公里，甚至上千公里或上万公里。 2.2.5 抗干扰能力强 由于光纤是绝缘体，不怕雷击和高压等电磁干扰。同时，光波的频率极高，而各种干扰频率一般较低，故其抗干扰能力极强。 2.2 光纤通信的特点 2.2.6 成本低、寿命长 石英玻璃原料丰富，只用数克石英便可拉制出1公里的光纤，重量轻，使用寿命长，一般为25年以上。 第三节 光纤通信系统的组成 光纤通信系统一般由电端机（收发）、光发射机、光接收机、光中继器以及光缆等组成。