01.光纤通信导论综述.ppt

并行传输和串行传输 在数据通信中，按数据代码排列的方式分为并行传输和串行传输。 1.3 通信系统分类与通信方式 1.4 光纤通信的发展 1.4.1 探索时期的光通信 原始形式的光通信:中国古代用“烽火台”报警，欧洲人用旗语传送信息。 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”。贝尔光电话是现代光通信的雏型。 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。 由于没有找到稳定可靠和低损耗的传输介质，对光通信的研究曾一度走入了低潮。 1.4 光纤通信的发展 1.4.2 现代光纤通信 1966年，英籍华裔学者高锟(C.K.Kao)和霍克哈姆(C.A.Hockham)发表了关于传输介质新概念的论文，指出了利用光纤(Optical Fiber)进行信息传输的可能性和技术途径，奠定了现代光通信——光纤通信的基础。指明通过“原材料的提纯制造出适合于长距离通信使用的低损耗光纤”这一发展方向 1.4 光纤通信的发展 1.4 光纤通信的发展 光纤通信发明家高锟(左)1998年在英国接受IEE授予的奖章 1970年，光纤研制取得了重大突破 1970年，美国康宁(Corning)公司研制成功损耗20dB/km的石英光纤。把光纤通信的研究开发推向一个新阶段。 1972年，康宁公司高纯石英多模光纤损耗降低到4 dB/km。 1973 年，美国贝尔(Bell)实验室的光纤损耗降低到2.5dB/km。1974 年降低到1.1dB/km。 1976 年，日本电报电话(NTT)公司将光纤损耗降低到0.47 dB/km(波长1.2μm)。 1.4 光纤通信的发展 在以后的 10 年中，波长为1.55 μm的光纤损耗： 1979 年是0.20 dB/km 1984年是0.157 dB/km 1986 年是0.154 dB/km， 接近了光纤最低损耗的理论极限。 1.4 光纤通信的发展 1970 年，光纤通信用光源取得了实质性的进展 1970年，美国贝尔实验室、日本电气公司(NEC)和前苏联先后，研制成功室温下连续振荡的镓铝砷(GaAlAs)双异质结半导体激光器(短波长)。虽然寿命只有几个小时，但它为半导体激光器的发展奠定了基础。 1973 年，半导体激光器寿命达到7000小时。 1.4 光纤通信的发展 1976年，日本电报电话公司研制成功发射波长为1.3 μm的铟镓砷磷(InGaAsP)激光器。 1977 年，贝尔实验室研制的半导体激光器寿命达到10万小时。 1979年美国电报电话(ATT)公司和日本电报电话公司研制成功发射波长为1.55 μm的连续振荡半导体激光器。 1.4 光纤通信的发展 由于光纤和半导体激光器的技术进步，使 1970 年成为光纤通信发展的一个重要里程碑 1.4 光纤通信的发展 1.4.3 实用光纤通信系统的发展 1976 年，美国在亚特兰大(Atlanta)进行了世界上第一个实用光纤通信系统的现场试验。 1980 年，美国标准化FT - 3光纤通信系统投入商业应用。 1976 年和 1978 年，日本先后进行了速率为34 Mb/s的突变型多模光纤通信系统， 以及速率为100 Mb/s的渐变型多模光纤通信系统的试验。 1983年敷设了纵贯日本南北的光缆长途干线。 1.4 光纤通信的发展 随后，由美、日、 英、法发起的第一条横跨大西洋 TAT-8海底光缆通信系统于1988年建成。 第一条横跨太平洋 TPC-3/HAW-4 海底光缆通信系统于1989年建成。从此，海底光缆通信系统的建设得到了全面展开，促进了全球通信网的发展。 1.4 光纤通信的发展 1.4.4 光纤通信发展的三个阶段 第一阶段（1966～1976年），从基础研究到商业应用的开发时期，实现了短波长（0.85 ?m ）低速率（45或34Mb/s）多模光纤通信系统，无中继距离约10km； 1.4 光纤通信的发展 第二阶段（1976～1986年），大发展时期，光纤从多模发展到单模，工作波长从短波长发展到长波长（1.31和1.55 ?m），实现了1.31 ?m、传输速率140-565Mb/s的单模光纤传输系统（PDH） ，其无中继距离为50-100km； 1.4 光纤通信的发展 第三阶段（1986年～），全面深入开展新技术研究，实现了1.55 ?m单模光纤通信系统（SDH） ，速率达2.5-10Gb/s，无中继距离为100-150km；1996年后，研发波分复用光纤通信系统，每波长传输速率10或40G及光波网