光纤通信的简述.ppt

光纤通信系统 西北大学物理系 冯选旗 教 材 教材： 《光纤通信》，人民邮电出版社、顾畹仪 参考书： 《光纤通信系统》，国防工业出版社，杨祥林 《光纤传输系统》，东南大学出版社，杨祥林 《光纤通信工程》，人民邮电出版社，赵梓心 《光纤通信》，西安电子科技大学出版社，刘增基 所需相关知识： 通信原理 半导体基础 激光技术 定位 光纤通信系统隶属于： 光学 通信系统 光纤通信系统研究的对象 物理学 光学 通信系统 物理学 物理学是研究物（非意识）的理（道理、规律）的科学 教学：从初中－高中－普通物理－理论物理－相对论 ，充分体现了人们对事物认识的螺旋式上升过程 。 发展：从亚里士多德－牛顿－爱因斯坦 ，人们对事物的认识在不断的认识——修正——再认识的往复过程 。 物理学两大定律 守恒律：机械能守恒－ 能量守恒－质能守恒 因果律：结果是时间轴上原因的累积。 因果：必然来自时间的流逝和验证，没有时间，因果就会合一，就是没有变化，也就是无因果。 时间：能量相互转换和增减，没有能量的转换，就体会不到时间的存在，就无所谓时间的概念 。 相对论：改变物体速度－改变物体的能量和质量，当物体接近光速的时候，可以使时间停止，也就是能量的转化趋于停止。 “物理”一词的来源 物理学 ( physics)，最早始见于古希腊亚里士多德的《物理学》一书 ，指出物理学是一门以自然界为特定对象的哲学 。 1900年，日本人藤田丰八把饭盛挺造编写的《物理学》译成了中文，由当时上海江南制造局刊行.这本书是我国第一本具有现代“Physics”内容的称为“物理学”的书。 “物理”一词探源 明末清初科学家方以智的百科全书式著作《物理小识》,在17世纪晚期传入日本。此书并影响到日本学者把“物理学”作为Physics的译名，最后又传回中国。 杜甫的《曲江二首》中两句，“细推物理须行乐，何用浮名绊此身？” “细”字讲的在认识过程中由粗到细，逐步逼近的认识思想与历程； “推”字讲的是由此及彼，举一反三及由个体到一般的认识过程。 《冠子·王斧第九》云：“庞子曰：‘愿闻其人情物理’，所以啬万物与天地总，与神明体正之道?” 物理思想 之源 《大学》这本书中，在其开篇讲的八条目：格物、致知、诚意、正心、修身、齐家、治国、平天下。 格，宇宙混沌，格之，以为类。 要认知，就要把大的东西划小，由繁到简，抽丝剥茧，从侧面、局部乃至尽可能做到“致知”。 程子：“所谓致知在格物者，言欲致吾之知，在即物而穷其理也。盖人心之灵莫不有知，而天下之物莫不有理，惟于理有未穷，故其知有不尽也。是以《大学》始教，必使学者即凡天下之物莫不因其已知之理而益穷之，以求至乎其极。至于用力之久而一旦豁然贯通焉，则众物之表里精粗无不到，而吾心之全体大用无不明矣。此谓物格，此谓知之至也。” 传统文化中的物理学思想之一 《大学》致知在格物。 《庖丁解牛》 格物的具体方法 ——从其缝隙处，或接壤最少的地方来解（格） 。“彼节者有间，而刀刃者无厚；以无厚入有间，恢恢乎其于游刃必有余地矣！” 对于一个物理学问题，边界定对了，问题基本上就解决了，实际当中许多物理问题、数学问题的求解，就是求边界条件。 从格物到致知，六个层次和步骤 第一步、确定划分的边界，即在何处分格； 第二步、分析格子内与格子外之间的连接； 第三步、暂时抛开格子外的部分； 第四步、对格子内部分建立简化模型； 第五步、从不同侧面认知格子内事物的特征，即了解其各属性； 第六步、研究格子内事物对格子外条件变化的反应，即应对不同事件的方法，以求认知及达到用的境界。 传统文化中的物理学思想之二 《大学》新民：苟日新，日日新，又日新 。 《易经》乾卦的《大象传》：“天行键，君子当自强不息” 人们对规律的认识就好比数学中求极限一样 ，只能逼近，不可尽得——天下之物莫不有理，惟于理有未穷。 传统文化中的物理学思想之三 得位（中道，过犹不及） 《易经》：“明象位，立德业” 。 孔子 ：“君君、臣臣、父父、子子” 。 《中庸》“致中和，天地位焉，万物生焉”。 物理学中有学多定理、定律，这些定理定律都是对物理规律在一定条件下的投影，在一定条件下是正确的，超出了范围就是错误的，如何正确使用这些定理定律，中国人讲就叫“得位”，即处在其应处得位置，就是用得不偏不倚，则刚刚好，则才合乎理、合乎道 。 传统文化中的物理学思想之四 归纳、推理 孔子：“君子不器” 。《易经》：“形而上之谓道，形而下之谓器”。 器与道是事物相对立的两端，一体的两面，器是道的象，道是器的体，器我们容易认知，而道就没那么简单了，只有从形而下走到形而上才可一见端倪，所以孔子告诫它的学生不要局限于形而下的器，而应通过思考、推理由形而下的器而达到形而上的道的境界。 细推物理 ：细是人类