[理学]光纤通信第1章.ppt

Access Network Technologies 光纤通信 学习意义 掌握一些光纤通信技术是现实需要对相关人员合理知识结构一个不可缺的重要组成部分 光纤通信技术在进30、40年里得到了极大的发展，目前它和移动通信、数据通信已经成为电信领域发展的基石。 课程介绍 知识结构 学习建议 参考书目 通信网络 通信网络的分类 电信传输网 第 1 章 概述 1.1 光纤通信发展的历史与现状 1.1.1 探索时期的光通信 1.1.2 现代光纤通信 1.1.3 光纤通信发展的现状 1.2 光纤通信的优点和应用 1.2.1 光纤通信的优点 1.2.2 光纤通信的应用 1.3 光纤通信系统的基本组成 1.4 光纤通信的发展趋势 目标 1.了解光纤通信的发展 2.掌握光纤通信的组成 3.掌握光纤通信的优点 4.熟悉光纤通信的发展动向 1.1.1探索时期的光通信 (1).最早的光通信——————目视光通讯 烽火台 旗语（F1赛车） ◆利用大气传播可见光，由人眼接收 ◆光通信指的是一切运用光做载体而传送信息的 所有信息方式的总称，而不管传输所使用的媒 质是什么。 (2).光电通信方式——————贝尔的光电话 弧光灯 光源：太阳光，灯光等普通光源 传输媒介：大气 因此，要用光通信，要解决两个问题 光源：高强度可靠的光源 传输媒介：稳定的，低损耗的传输媒质 光纤通信的关键问题 低损耗的光纤 高可靠、长寿命的光源及高响应的光检测器件 光测量及光链接器件 (3).激光大气通信 1).1960年 美国人梅曼(Maiman)发明第一 台红宝石激光器. 2).1962年 海尔(Hall)研制了半导体激光 器 1.1.2 现代光纤通信 (1). 1966年，高锟博士发表了可能实现光纤通信的 论文。 (2). 1970年，美国康宁公司拉出世界上第一根衰减 20dB/km的光纤，同年美国贝尔实验室制成可在 常温下工作的铝镓砷（AlGaAs）半导体激光 （光源）。1970年称为光纤元年。 (3). 1973年左右，各种波长范围的高效率、高速率 光电检测器件（PIN, APD）陆续问世。 (4). 1974年左右，许多国家都进行了各种室内的光 纤通信传输实验。 (5). 1976年后，出现了各种实用的光纤通信系 统。 (6). 1979年，单模光纤在1550nm波长上的损耗 已降到0.2dB/km，已接近石英光纤的理论 损耗极限。 (7). 1980年，美国ATT公司的45Mb/s光纤通信 系统FT-3实现商用，光纤通信进入高速发 展时期。 1.1.3 光纤通信发展的现状 1976年美国在亚特兰大进行的现场试验，标志着光纤通信从基础研究发展到了商业应用的新阶段。 光纤： 多模 单模 工作波长：0.85μm 1.31μm和1.55μm 传输速率： Mb/s Gb/s 我国通信概况 1971—1977年，理论研究。 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 0.85μm多模光纤。 1978—1981年，室内实验和现场实验阶段。 1979在北京和上海建立市话光缆通信实验系统 1991起，不再建设长途电缆通信系统，而大力发展光纤通信。 在八五期间建成了含22条光缆干线、总长33000公里的“八横八纵”大容量光纤通信干线传输网 1999年1月，最高传输速率的国家一级干线（济南-青岛）8×2.5Gb/s密集波分复用系统DWDM建成 光纤价格不断下降，应用范围不断扩大： 市话局间中继 数字电话 单一类型信息 长途干线 有线电视(CATV) 多种业务 用户接入网 目前光纤已成为信息宽带传输 的主要媒质。 光纤通信系统将成为未来国家信 息基础设施的支柱。  1.2.1 光纤通信的概念 通信： 泛指将信息从一处传到另一处，传输距离可以是几米也可以是跨洋传输。信息通常被（频率从几MHz到几百THz）电磁波携带。 光纤通信： 是以光波为载波频率，以光导纤维（光纤）为传输介质的传送信息的通信方式。 光波实际是一高频的电磁波。 在讨论高频电磁波时，我们习惯采用波长来代替频率描述 。 光波长常用单位：微米 1μm