[信息与通信]光纤通信第1章.ppt

光纤通信系统 凌 云 yling@uestc.edu.cn 宽带光纤传输与通信网技术教育部重点实验室 科B楼221 选用教材 光纤通信（“十一五”国家级规划教材） 邱昆，王晟，邱琪，张崇富， 电子科技大学出版社，2008 课程内容 涉及光纤通信中的器件、整机、系统和网络。 器件：光纤和光缆，光源、光探测器、光放大器； （第2、3章） 整机：光发射机和光接收机； （第2章） 系统：SDH传输系统和光交换系统；（第4、5章） 网络：光网络技术、光纤接入网和光纤以太网。 （第6、7和8章） 讲授学时：32学时 考核方式 成绩构成： 1）期末考试：70% 2）出勤：15% 3）作业：15% 第一章 绪论 1.1 光纤通信的发展简史 1.2 光纤通信的特点和应用 1.3 光纤通信系统构成 1.4 几个基本概念 第一代：工作在0.85um波段，速率50~100Mb/s，中 继距离10km； 第二代：工作在1.31um波段，速率1.7Gb/s,中继距 离50km； 第三代：工作在1.55um波段,商用2.5~10Gb/s; 第四代：采用光放大器和波分复用技术， 256×40G=10Tb /s 第五代：研究中。 1.2.1光纤通信的主要特点 1）大容量； 2）损耗低，传输距离长； 3）抗干扰能力强； 4）必威体育官网网址性强； 5）体积小，重量轻； 6）材料丰富； 1.2 光纤通信的特点和应用 1.2.2光纤通信的应用 1.2 光纤通信的特点和应用 1.2 光纤通信的特点和应用 1.2 光纤通信的特点和应用 1.2 光纤通信的特点和应用 作业： 光纤通信系统发展情况 1.2 光纤通信的特点和应用 通信网络： 接入网 骨干网 洲际通信 无线通信：Radio over Fiber 能源系统： 煤炭系统：电监控系统信号均为电信号，在含瓦斯高的矿井中容易引起爆炸。因此，如果考虑安全因素，电信号功率不能太大，这又导致传输距离受限。而如果采用光纤系统，很多设备可以无源化，即保证了安全，又能实现远距离监控。 军事： 光纤制导武器： 光纤制导导弹、光纤制导鱼雷需要获得实时的目标图像同时要求控制线轻巧。 医疗： 利用传像束的内窥镜 激光手术刀 激光手术中，有时需要手术的部位在人体腔道内，通过石英光纤来实现拐弯，因此激光手术刀又叫光纤 手术刀。 机载电子： 1.3 光纤通信系统 1.3.1光纤通信系统结构 光纤 发送信号 接收信号 0.7 0.8 0.9 1.0 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 衰减（dB/km） 第一窗口 第二窗口 6 5 4 3 2 1 0。4 0。2 第三窗口 C 波段 1525~1565nm 1.57 1.62 L波段 光纤 光纤： 两个主要参数：损耗（dB）和色散（ps/(km*nm)）。 Pin Pout L 光发射机： 2）外调制 光功率的表示方法： 发光二极管的发射功率较低（一般＜?10dBm），而半导体激光器的发射功率可以达到0～10dBm， 1）直接调制 光源 偏置电路 调制电路 电信号 光接收机： 重要概念： 误码率（一般要求10e-9） 接收灵敏度 ：一定误码率下的平均接收光功率 1.4 几个基本概念 1.4.1 模拟信号与数字信号 耐奎斯特准则 fs≥2?f 模拟信号转换为数字信号传输 将模拟信号转换为数字信号： 采样，量化，编码 采样： 均匀量化结论： 量化信噪比： （dB） 编码： PCM，二进制， 数字信号的比特率： ≥ 由于 带入上式可以得到： 其中 可以得到： P7 例题 1.4.1模拟信号与数字信号 1.4.2 信道复用方式 1）TDM 信道复用方式：TDM，FDM（WDM），CDM 应用：PDH，SDH 2）FDM，WDM FDM WDM 1.4.3 调制方式 强度调制：RZ，NRZ 1.4.4 信道容量 信道容量：当信号