光纤通信 - 点.PPT

光通信领跑21世纪 光通信发展的历史 光纤通信 现在的光通信 全光通信 光通信的未来 光通信发展的历史 人类很早就认识到用光可以传递信息，比如3000多年前我国就有了用光传递远距离信息的设施——烽火台；后来又有了用灯光闪烁、旗语、望远镜等传递信息的方法； 近100年中，人们仍然没有对光通信失去兴致，就连大发明家贝尔（BELL）也尝试着用光来打电话，这被认为是近代光通信的开始。 其实，光通信的出现比无线电通信还早。波波夫发送与接收第一封无线电报是在1896年，以发明电话而著名的贝尔，在1876年发明了电话之后，就 想到利用光来通电话的问题。 1880年，他利用太阳光作光源，大气为传输媒质，用硒晶体作为光接收器件，成功地进行了光电话的实验，通话距离最远达到了213米。 1881年，贝尔宣读了一篇题为《关于利用光线进行声音的产生与复制》的论文，报导了他的光电话装置。在贝尔本人看来：在他的所有发明中，光电话是最伟大的发明。 利用光在大气中传送信息方便简单，所以人们开始研究的光通信都是这种方式。 但是光在大气中的传送要受到气象条件的很大限制，比如在遇到下雨、下雪、阴天、下雾等情况，就会看不远和看不清，这叫做大气的能见度降低，使信号传输受到很大阻碍。 此外，太阳光、灯光等普通的可见光源，都不适合作为通信的光源，因为从通信技术上看，这些光都是带有“噪声”的光。也就是说，这些光的频率不稳定、不单一，光的性质也很复杂；一句话，就是光不纯 因此，真要用光来通信，必须要解决两个最根本的问题：一是必须有稳定的、低损耗的传输媒质；另一个问题是必须要找到高强度的、可靠的光源。 在此后的几十年中，由于这两项关键技术没有得到解决，光通信就一直裹足不前。 也正因此，贝尔的光话始终没有走上实用化的阶段。所以我们今天也没有用上BELL的光电话，而只是用了他发明的电话； 光纤通信 20世纪60年代后，随着人们对通信的要求变得越来越强烈，光通信获得了突飞猛进的发展。 在此之前，人类从未放弃过对理想光传输介质的寻找，经过不懈的努力，人们发现了透明度很高的石英玻璃丝可以传光。这种玻璃丝叫做光学纤维，简称“光纤”。激光器和光纤的发明，使人们看到了光通信的曙光。可谓是“光通信之路，舍我其谁？” 原始的光通信，有一个共同点，就是利用大气来传播可见光，由人眼来接收。不是真正的意义上的光通信，更不是强大的光通信，真正强大的光通信应该是光纤通信。 光通信指的是一切运用光作为载体而传送信息的所有通信方式的总称，而不管传输所使用的媒质是什么； 光纤通信则是单纯地依靠光纤作为媒质来传送信息的通信方式。 现代的光纤通信也就是运用光反射原理,把光的全反射限制在在光纤内部，用光信号取代传统通信方式中的电信号，从而实现信息的传递的。 最基本的光纤通信系统是由：数据源、光发送端、光学信道和光接收机组成。 光纤传输系统是数字通信的理想通道。与模拟通信相比较，数字通信有很多优点，灵敏度高，传输质量好。因此大容量长距离的光纤通信系统大多采用数字传输方式。 光纤通信的优点 现代通信网的三大支柱是光纤通信、卫星通信和无线电通信，而其中光纤通信是主体，这是因为光纤通信本身具有许多突出的优点：　　1.频带宽，通信容量大。 光纤可利用的带宽约为50000GHz，1987年投入使用的1.7Gb/s光纤通信系统，一对光纤能同时传输24192路电话，2.4Gb/s系统，能同时传输30000多路电话。频带宽，对于传输各种宽频带信息具有十分重要的意义，否则，无法满足未来宽带综合业务数字网(B-ISDN)发展的需要。  2.损耗低，中继距离长。 目前实用石英光纤的损耗可低于0.2dB/km，比其它任何传输介质的损耗都低，所以能实现中继距离长，由石英光纤组成的光纤通信系统最大中继距离可达200多千米，由非石英系极低损耗光纤组成的通信系统，其最大中继距离则可达数千甚至数万千米，这对于降低海底通信的成本、提高可靠性和稳定性具有特别的意义。  　3.抗电磁干扰。 光纤是绝缘体材料，它不受自然界的雷电干扰、电离层的变化和太阳黑子活动的干扰，也不受电气化铁路馈电线和高压设备等工业电器的干扰，还可用它与高压输电线平行架设或与电力导体复合构成复合光缆。　　4.无串音干扰，必威体育官网网址性好。 光波在光缆中传输，很难从光纤中泄漏出来，即使在转弯处，弯曲半径很小时，漏出的光波也十分微弱，若在光纤或光缆的表面涂上一层消光剂效果更好，这样，即使光缆内光纤总数很多，也可实现无串音干扰，在光缆外面，也无法窃听到光纤中传输的信息。  5.光纤线径细、重量轻、柔软。 光纤的芯径很细，约为0.1mm，它只有单管同轴电缆的百分之一；光缆的直径也很小，8芯光缆的横截面直径约为10mm，而标准同轴电缆为47mm。利用光纤这一特点，使传输系统所占空间