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光纤通信概述 光纤通信系统的组成 光纤和光缆 光纤通信发展趋势 光纤通信概述 1、何谓光纤通信 用光波作为载波，以光导纤维作为传输介质的一种通信方式。 2、光纤通信在通信网中的地位 专家预言，下一代网络，无论如何发展，一定将要达到三个世界： 服务层面上的IP世界 接入层面上的无线世界 传输层面上的光的世界 光纤通信概述 3、光纤通信的容量 香农公式 通信系统的传输容量取决于对载波调制的频带宽度，即: 在某种程度上，载波频率越高，频带越宽，系统容量越大。 通信技术发展的历史，实际上是一个不断提高载波频率和增加传输容量的历史。 一对光纤理论上每秒可传送25兆兆(1012)比特的信息 光纤通信概述 各种传输介质所能承载的载波大小： 铜线——1MHz 同轴电缆——100MHz 无线电——500kHz～100MHz 微波（包括卫星信道）——100GHz 光纤——几百THz NEC和Alcatel报道他们的传输容量分别达到10.92Tb/s和10.02Tb/s。（采用波分复用技术） 光纤通信概述 4、光纤通信的载波 电磁波的一种—近红外光 频率为几百THz 常用波长0.85 ?m 、1.31 ?m 、1.55 ?m波段 光纤通信概述 光纤通信概述 光纤通信发展历史 1.原始的光通信方式 目视光通信阶段 3千多年前，中国古代的烽火台 新疆呼图壁县境内的烽火台 光纤通信发展历史 欧洲人的旗语 1608年，荷兰人发明望远镜，极大地延长了这种目视光通信的距离。 1791年，法国人发明了灯信号和“灯语” 虽然人类社会的文明程度和科学技术得到了很大的提高，但是简单的利用光传递信息的方式仍然在广泛使用，例如：红、黄、绿交通灯。 目视光通信方式的共同点： 利用大气来传播可见光，由人眼来接收。 真正强大的光通信是光纤通信： 单纯地依靠光纤作为媒质来传送信息。 光纤通信发展历史 2.光通信的发展历程 （1）贝尔的光电话 1880年，贝尔发明了光电话系统。 利用太阳光作光源，用硅光电池作为光接收器件，成功进行了光电话的实验 ，传输距离200多米。 说明了：利用光波作为载波传送信息是可行的。 可以说贝尔光电话是现代光通信的雏型。 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，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，若要用光来通信，必须要解决两个最根本的问题： 一要找到高强度的、可靠的光源。 二要有稳定的、低损耗的传输媒质； （2）光源的探索阶段 认识一下激光 激光的最初中文名叫做“镭射”、“莱塞”，是它的英文名称LASER的音译，是取自英文Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation的各单词的头一个字母组成的缩写词。 意思是“受激辐射的光放大”。 它的亮度为太阳光的100亿倍。 光纤通信发展历史 什么叫做“受激辐射”？ 它基于伟大的科学家爱因斯坦在1916年提出了的一套全新的理论： 在组成物质的原子中，有不同数量的粒子（电子）分布在不同的能级上 高能级的粒子受到某种光子的激发，会从高能级跳到到低能级上，同时会辐射出与激发它的光相同性质的光 激光：在某种状态下，能出现一个弱光激发出一个强光的现象 1950年，法国物理学家阿尔弗雷德·卡 斯特勒同让·布罗塞尔发明了“光泵激” 技术。这一发明后来被用来发射激光 光纤通信发展历史 1960年，美国人梅曼发明了第一台红宝石激光器，给光通信带来了新的希望 1951年，美国哥伦比亚大学的一位教授查尔斯·汤斯（Townes）对微波的放大进行了研究，经过三年的努力，他成功地制造出了世界上第一个“微波激射器”，即“受激辐射的微波放大”的理论。 1958年，汤斯和肖洛在《物理评论》杂志上发表了他们的“发明”——关于“受激辐射的光放大”（即LASER）的论文。 1960年7月，梅曼在加利福尼亚的休斯空军试验室进行了人造激光的第一次试验，当按钮按下时，第一束人造激光就产生了。 这束仅持续了3亿分之一秒的红色激光标志着人类文明史上一个新时刻的来临。 研究现代化光通信的时代也从此开始 光纤通信发展历史 但是最初发明的激光器在室温下不能连续工作，因此，还不可能在通信中获得实际应用 光纤通信发展历史 1970年，贝尔研究所的林严雄等人研制出能在室温下连续工作的半导体激光器 这种