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光纤通信的特点-世纪电源网
光纤通信原理
第一章 概论
内容摘要:
章主要介绍光纤通信的发展简史,光纤通信的特点,概括了光纤通信系统的主要构成,并
且简单说明了光纤通信系统中的多媒体应用,最后指出光纤通信的发展方向。
本章重点要求:
-- 了解光纤通信的发展史,理解光在电磁波谱中的位置、光纤通信所用光波的波长范围。掌握
光纤通信系统的组成、光纤通信的特性。
第一节. 光纤通信简史
光纤通信是以光作为信息载体,以光纤作为传输媒介的通信方式。光纤通信技术是近30 年迅
猛发展起来的高新技术,给世界通信技术乃至国民经济、国防事业和人民生活 来了巨大变革。为
了使读者对光纤通信的发展历程有个基本了解,现将该技术的进程简要介绍如下。
(1)1966 年,英籍华人高锟 (C ·K ·Kao)预见利用玻璃可以制成衰减为20dB /km 的通信光导纤维
(简称光纤)。当时,世界上最优秀的光学玻璃衰减达l000dB /km 左右。1970 年,美国康宁公司首
先研制成衰减为20dB /km 的光纤。从此,光纤就进入了实用化的发展阶段,世界各国纷纷开展光
纤通信的研究。
光纤的主要作用是引导光在光纤内沿直线或弯曲的途径传播。为了实现长距离的光纤通信,必
须减小光纤的衰减。C ·K ·Kao 早就指出降低玻璃内的过渡金属杂质离子是降低光纤衰减的主要因
。另一方面,玻璃内的OH 离子对衰减也有严重的影响。到了 1976 年,人们设法降低OH 含量后
发现低衰减的长波长窗口有:1.31 μm、1.55μm。1980 年,光纤衰减已降低到 0.2dB /km (1.55
μm),接近理论值。这样,使得进行长距离的光纤通信成为可能。与此同时,为促进光纤通信系统
的实用化,人们又及时地开发出适用于长波长的光源、激光器、发光管、光检测器。应运而生的光
纤成缆。光无源器件和性能测试及工程应用仪表等技术日臻成熟。这都为光纤光缆作为新的通信传
输媒介奠定了良好的基础。
1976 年,美国西屋电气公司在亚特兰大成功地进行了世界上第一个 44.736Mbit /s 且传输
110km 的光纤通信系统的现场实验,使光纤通信向实用化迈出了第一步。1981 年以后,用光纤通信
技术大规模地制成商品并推向市场。历经近20 年突飞猛进的发展,光纤通信速率由1978年的45Mbit
/s 提高到目前的40Gbit /s。
我国自70 年代初就开始了光纤通信技术的研究。1977 年,武汉邮电研究院研制成功中国第一
根阶跃折射率分布的、波长为 0.85 μm 多模光纤。后来又研制成单模光纤和特殊光纤以及光通信设
备。现在,我国光纤通信产业已初具规模,能够生产光纤光缆、光电器件、光端机及其他工程应用
方面的配套仪表器件等。由此可见,中国已具有大力发展光纤通信的综合实力。
第二节. 光纤通信使用波段
d
1、光在电磁波谱中的位置 e
t
i
m
i
光波与无线电波相似,也是一种电磁波,只是它的频率比无线电波的频率高得多。红外线、可
L
见光和紫外线均属于光波的范畴。图1-1 下图所示为电磁波波谱图。可见光是人眼能看见的光,其
e
r
波长范围为0.39 至0.76 。红外线是人眼能看不见的光,其波长范围为 0.76
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