第1章光纤通信概述分解.pptx

光纤通信Optical Fiber Communication 为什么要讲这门课？ 光纤通信在通信产业中占重要地位！ 光纤通信乃至光通信具有无可比拟的巨大优势！ 什么是通信？ “通”传送，“信”信息；信息的传送 基本组成：发送、传输、接收 什么是光纤通信？ 以光波为载波，光纤为媒介的信息传输方式 光纤通信的最大优势——极大的通信容量 理论容量50Gbit/s，实际已达到25.6Tbit/s 相当于同时传输4亿路电话（每路电话64kb/s）！ 光纤？ 光纤是传光的纤维波导或光导纤维的简称 为什么要讲这门课？ 光纤通信的其他优点： 极低的传输损耗，超长的传输距离 环形的传输实验系统距离甚至已经达到100万公里！！ 极小的器件尺寸，极轻的重量 普通光纤加涂覆层以后直径250微米，裸光纤27g/km 非常低的成本和资源消耗 成分主要是SiO2,材料来源丰富，可节约大量有色金属（如铜） 完全不存在电磁兼容问题,必威体育官网网址性强、使用安全 光纤抗高温和耐腐蚀，可以抵御恶劣的工作环境 …… 光纤通信已经是目前通信网络无可争议的基础！ 为什么要讲这门课？ 通信业务发展趋势：传统话音—IP数据业务—IPTV，远程办公，网络会议……对通信系统容量的需求是无止境的！ 课程教材 《光纤通信》 人民邮电出版社，梁猛等编著 课程简介 《光纤通信》是通信工程专业的一门专业课程，该课程主要介绍光纤通信的基本原理和技术。 课程分为基础篇和提高篇两个部分。 基础篇以特性、应用为重点，介绍光纤通信系统中的光纤、光发射和光接收，各类线路器件、光放大、色散补偿和复用等线路技术，以及光纤通信系统和网络基础。 提高篇以实现原理为重点，深入介绍光纤通信系统中的光源、光检测器、光放大器等典型有源器件，波分复用器、光隔离器、光环行器等典型无源器件，SDH、MSTP、OTN等光传输网系统、PON等光接入网系统。 课程内容 第1章 概论 第2章 光纤 第3章 光发射和光接收 第4章 线路器件与技术 第5章 系统和网络 第6章 光器件技术 第7章 光传输网　 第8章 光接入网系统 注意事项 教学计划：共36学时，10周 考试形式：待定 考试内容：课堂讲授内容 考核标准：平时（课堂表现、考勤）+ 期末考试 联系方式： 电话办公室：资-105（西门） E-mail:jwn1455@163.com 通信知识简介 光在电磁波谱中的位置 光波频段 可见光（人眼能看见的光）,其波长范围为：0.39至0.76μm 红外线（人眼看不见的光）,其波长范围为：0.76至300μm 近红外区：其波长范围为：0.76至15μm； 中红外区：其波长范围为：15至25μm； 远红外区：其波长范围为：25至300μm； 紫外线（UV：UltraViolet） 光通信波长范围：约0.85至1.60μm 1.1 光纤通信概述 何谓光纤通信？ 光纤通信是指利用相干性和方向性极好的激光作为载波（也称光载波）来携带信息，并利用光导纤维（光纤）来进行传输的通信方式。 （载频位于光波段，利用光纤承载信息的通信方式） 光纤通信常用的波长范围为近红外区,即从0.85 -1.60μm，其频率范围约为1014Hz数量级。 光纤通信系统组成 目前实用的光纤通信系统，较多采用的是数字编码、强度调制－直接检测的通信系统（IM－DD系统），这种系统的框图如图所示。 图1.1 光纤通信系统的构成 发送机 功能：把输入的电信号转换成光信号，并将光信号最大限度地注入光纤线路 组成：激光器（光源）+光调制器 激光器发出激光作为载波，光调制器将信息调制在光载波上 信道：光纤（目前制造光纤的主要材料是SiO2） 接收机 功能：把由发送机发送的、经光纤线路传输后输出的已产生畸变和衰减的微弱光信号转换为电信号，并经放大、再生恢复为原来的电信号。 组成：光电检测器、放大器和相关电路 光纤的基本结构 光纤(optical fiber)是高度透明的玻璃丝 纤芯：SiO2 (99.9999%)，少量掺GeO2 包层：纯SiO2，或少量掺Be硼，折射率略低于纤芯 涂覆层：环氧树脂、硅橡胶等高分子材料,保护作用 光纤通信特点 在光纤通信系统中，光波作为载波，光纤作为传送媒介。 由于光波频率比电波频率高得多，光纤又比同轴电缆损耗低得多，因此相对于用电磁波作为载波的电通信系统，光纤通信具有许多独特的优点。 （1）频带宽、传输容量大 （2）损耗小、中继距离长 电通信中继站多、传输线路的成本高、维护不方便、运行不可靠。 石英光纤在1.55 μm波长区的损耗可低到0.18 dB/km，比已知的其他通信线路的损耗都低得多。 （3）重量轻、体积小 （4）抗电磁干扰性能好 光纤由电绝缘的石英材料制成，光纤通信线路不受各种电磁场的干扰和闪电雷击的损坏。所以无金属加强