光波导理论-的技术讲义1.ppt

光波导理论与技术;光通信技术与应用 ;光通信的发展进程;四个发展阶段;我国已建成覆盖全国、世界上规模最大的光纤通信网。;光纤通讯;;光纤内芯直径;多模光纤;单模光纤;光损耗与波长;光量计;基本规则;无源器件;频分多路复用器 (WDM);WDM多模光纤;WDM单模光纤;两跟光缆通过4视频和PTZ;有源器件;光纤通信的优点;光纤通信的缺点;研究热点;空间光通信技术(FSO);*光纤通信与无线通信是当前的热门技术。 *一种新型宽带接入技术——自由空间光通信系统（FSO：Free Space Optical communication system），是二者结合的产物。 *FSO不是用光纤作为传输媒介,是在空气中用激光或光脉冲在THz光谱范围内传送分组数据的通信系统。 ;FSO技术既能提供类似光纤传输的速率，又无需在频谱等稀有资源方面有很大的初始投资； 激光技术的进步已经使耐用可靠的器件变得很便宜，大大降低了FSO设备的造价；与光纤线路相比，FSO系统不仅建设周期较短，成本也低很多，大约是光纤到大楼成本的1/10-1/3。 在目前许多企业和机构都不具备光纤线路，但又需要较高速率的情况下，FSO不失为一种解决“最后一公里”瓶颈问题的有效途径。 ;优点;带宽高。如果采取点到点的组网方式，FSO能支持155Mb/s-10Gb/s的传输速率，传输距离在2-4公里之间。在点到多点的组网方式中，FSO同样能支持155Mb/s-10Gb/s的传输速率，但传输距离为1-2公里。如果采用格形的组网方式则可支持622Mb/s的传输速率，传输距离为200-400米。 安全必威体育官网网址性强。FSO的波束很窄，定向性非常好，并且用户到集线器之间的链路通常是加密的，安全必威体育官网网址性较强。 ;协议透明。FSO以光为传输媒介，任何传输协议均可容易地叠加上去，对语音、数据、图像等业务可以做到透明传送。;缺点;传输质量对天气非常敏感是FSO的另一主要问题。晴天对FSO传输质量的影响最小，而雨天、下雪和雾天对传输质量的影响则较大。据测试，FSO受天气影响的衰减经验值分别为：晴天，5-15db/km、雨，20-50db/km、雪，50-150db/km、雾，50-300db/km，目前针对这一问题有缩短传输距离、采用备份链路等解决办法。;建筑物晃动将影响两个点之间的激光对准。对FSO来说，为了保证光传输链路的性能，光链路两端的对准（捕获）和保持（跟踪）至关重要。但在对准以后，在风力和其它因素的作用下，建筑物会有些晃动，这就要求链路两端设备都必须具备自动跟踪的能力。;激光的安全问题也会影响其使用。超过一定功率电平的激光有可能对人眼产生影响，人体也可能被激光系统释放的能量伤害。目前有关激光的安全标准都建议其功率电平应允许让裸视和助视（如双筒望远镜）时，眼睛看到不会受到伤害。;与其他接入技术的比较;应用;作为“最后一公里”解决方案之一的FSO技术主要有以下用途：;作为光纤的补充：目前大多数电信运营商都采用两条光纤连接来保证所构建的商业应用网的安全。现在，运营商无需部署两条光纤链路，可以选择FSO系统作为备份光纤的冗余链路，以节省投资。 接入应用：FSO也可以用在接入网中，例如吉比特以太网接入。业务提供商可以使用FSO去旁路本地环路系统，或当作LMDS或蜂窝网的回程链路。 DWDM业务：想要构建属于自己的光纤网络的独立运营商，可以结合使用WDM与FSO来完成部分链路的传输，以节省光纤租赁费用。 ;尽管存在一些问题，但在低成本、快速组网等方面具有较大优势的FSO的市场前景非常广阔。在未???几年里，它将作为一个主要的手段进入本地宽带接入市场，特别是没有光纤连接的中小企业。据预测，一两年内，FSO市场会形成一定规模，到2005年可达到20亿美元。 ; ;FSO有两种工作波长：850纳米和1550纳米。;要解决的关键问题