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光纤通信概述 一、 光纤通信技术的发展史及现状 二、光纤通信系统概述 1、光纤通信 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 什么是通信？ “通”传送，“信”信息；信息的传送 基本组成：发送、传输、接收 2、光纤通信技术的主要优点 光波频率很高，光纤传输的频带很宽，故传输容量很大，理论上可通上亿门话路或上万套电视，可进行图像、数据、传真、控制等多种业务； 不受电磁干扰，必威体育官网网址性好； 耐高温、高压、抗腐蚀，工作可靠； 光纤材料来源丰富，可节约大量有色金属(如铜、铝)，且直径小、重量轻。 3、光纤通信器件的发展过程 光纤通信系统的发展历程 光纤通信追求目标: 大容量、长距离 技术发展：短波长-长波长、多模光纤-单模光纤、多模激光器-单模激光器 光纤通信技术的三次飞跃(1) 20世纪60年代。1962年第一只半导体激光器诞生，随后半导体光检测器也研究成功。特别是1966年英籍华人科学家高锟与Hockham提出用玻璃可以制成衰减为20dB/km的通信光导纤维，1970年美国康宁公司首先制出了20dB/km的光纤，这标志着光纤通信系统的实际研究条件得以具备。 光纤通信技术的三次飞跃(2) 20世纪70年代。1970年发明了LD的双异质结构，使得光源与光检测器的寿命都达到了10万小时的实用化水平。1979年发现了光纤1310nm和1550nm新的低损耗窗口，紧接着单模光纤问世。光纤的衰减系数一下降到0.5dB/km。这使得光纤通信迈进了实用化阶段，从80年代初开始光纤通信便大步地迈向了市场。 光纤通信技术的三次飞跃(3) 20世纪90年代初。1989年掺铒光纤放大器EDFA的研制成功是光纤通信新一轮突破的开始。EDFA的应用不仅解决了光纤传输衰减的补偿问题，而且为一批光网络器件的应用创造了条件。使得光纤通信的数字传输速率迅速提高，促成了波分复用技术的实用化。 光纤通信最具代表性技术 －波分复用WDM和光纤放大器EDFA 4、光纤传输技术进一步发展 新的传输技术层出不穷 色散管理技术 L波EDFA，RA FEC技术 色散与色散斜率的补偿 PMD补偿技术 OTDM技术与光孤子技术 5、光纤网络的分类 三种网络的不同要求 三种网络设备有着不同的性质决定了这三种网络中设备开发的不同考虑： Long-haul: Capacity Metro: Smart Access: Cost 6、国内现状 1963年 开始光通信的研究 1974年 研究光纤通信 “六五”、“七五”、“八五”铺设“八纵八横”光纤线路总长约七万公里 传输码率：从140Mb/s~2.5Gb/s，10Gb/s，40Gb/s已开始研究。 DFB（量子阱）激光器和EDFA研制成功，可供应用 高速电子器件、波导器件尚有差距 光纤通信概述 一、 光纤通信技术的发展史及现状 二、 光纤通信系统概述 1、光纤的研究 光纤：将光信号从光发射机无失真地传送到光接收机。 基本特性参数： 损耗（dB/km）：直接影响通信距离。 色散（ps/nm.km）：将引起光脉冲信号展宽和码间串扰，影响通信距离和容量。 为实现高速长距离传输，要求光纤具有低损耗和低色散特性。 2、光发射机 光发射机由光源、调制器和信道耦合器组成。光信号是用电信号调制光载波产生的。 直接调制：通过改变注入电流直接调制半导体光源的输出。带有啁啾，影响通信系统性能。 外调制：增加一调制器，适于高速系统应用。 调制方式 模拟通信可采用调幅、调频、调相等多种调制方式。采用数字调制时，相应地称为幅移键控（ASK）、频移键控（FSK）、相移键控（PSK）；信号只有两种状态的ASK称为通断键控（OOK），这是当前的数字通信系统通常使用的格式，属于强度调制-直接检测（IM-DD）通信方式，是通信方式中最简单、最初级的方式。 光发射机的参数(1) 发送光功率（dBm） P=10 lg [ P(mW) / 1(mW)] 以1mW为基准的、用分贝表示的功率。表示功率的绝对值。 分贝的定义 把信号功率与某个绝对值或某个噪声功率进行比较。 分贝：功率比值，用相当简单的方式表示很大比值。 dB=10 lg [ P2 / P1] P2 、 P1 --光功率 3、光接收机 光接收机：将光信号变换为电信号，再进行放大、再生。 数字通信系统的性能用误码率BER来衡量。BER定义为错误识别比特的平均几率。 接收机性能的重要参数是接收机灵敏度：在接收机BER?10-9的条件下，所要求的最小平均接收光功率。 接收灵敏度取决于信噪比，亦即