光纤通信第01章.ppt

第一章 概 述 1.1 光纤通信的发展简况 1.2 光纤通信的主要特性 1.3 光纤通信系统的组成和分类 1.4 光纤通信网络现状 1.5 光纤通信发展趋势 1.1 光纤通信的发展简况 1.1.1 早期的光通信 到了1880年，贝尔发明了第一个光电话，这一大胆的尝试，可以说是现代光通信的开端。 在这里，将弧光灯的恒定光束投射在话筒的音膜上，随声音的振动而得到强弱变化的反射光束，这个过程就是调制。 贝尔光电话和烽火报警一样，都是利用大气作为光通道，光波传播易受气候的影响，在大雾天气，它的可见度距离很短，遇到下雨下雪天也有影响。 1.1.2 光纤通信 在大气光通信受阻之后，人们将研究的重点转入到地下光波通信的实验，先后出现过反射波导和透镜波导等地下通信的实验，如图1.2所示。 光纤通信定义：pp.1 激光、光纤 1966年，英籍华人高锟(K.C.Kao，当时工作于英国标准电信研究所)博士深入研究了光在石英玻璃纤维中的严重损耗问题，发现这种玻璃纤维引起光损耗的主要原因是其中含有过量的铬、铜、铁与锰等金属离子和其他杂质，其次是拉制光纤时工艺技术造成了芯、包层分界面不均匀及其所引起的折射率不均匀，他还发现一些玻璃纤维在红外光区的损耗较小。 在高锟理论的指导下，1970年美国的康宁（/）公司拉出了第一根损耗为20dB/km的光纤。 1976年美国在亚特兰大进行了44.736Mbit/s的现场实验 1977年 武汉邮电设计院，多模光纤 1978年，日本开始了32.064Mbit/s和97.728Mbit/s的光纤通信实验； 1979年，美国ATT（美国电报电话）和日本NTT（ ）均研制出了波长为1.31μm的半导体激光器， 日本也做出了超低损耗的光纤(损耗为0.2dB/km，波长为1.55μm)，同时进行了多模光纤(同时允许多个方向的光线在其中传送的光纤)1.31μm的长波长传输系统的现场试验。 到如今，光纤通信已经发展到以采用光放大器(Optical Amplifier，OA)增加中继距离和采用波分复用(Wavelength Division Multiplexing，WDM)增加传输容量为特征的第四代系统。 第一阶段：短波长（0.85 μm )、低速率、多模光纤 第二阶段：提高传输速率、增加传输距离； 1.31 μm 、单模 第三阶段：超大容量、超长距离； 1.55 μm 、2.5~10Gb/s、100~150km 第四阶段：波分复用、光孤子通信 目前，我国光通信网络无论是网络规模，还是设备先进程度或技术应用水平，均达到了与世界先进水平同步的程度。从产业整体看，光通信领域已是我国高科技与世界一流水平距离最近的领域，完全达到与世界潮流同步。 　　从网络规模看，我国著名的“八纵八横”长途骨干网已于1998年提前完成，使我国光纤网络规模跃居世界前列。在此基础上，中国电信、中国联通等运营商又相继建设了320G高速环中国网、全国骨干智能网、中国有线广播电视骨干传输网、网通广州至深圳DWDM传输干线等骨干光纤网络，以及一大批城域网络。 从业务需求角度看，用户对带宽的理解和要求已经不同于以往。以前宽带服务提供商提供ADSL接入时向用户承诺最高可以达到2M、1M或者 512Kbit/s的带宽，实际上远远达不到这个要求。电信服务承诺的概念被扭曲了，现在宽带用户逐渐成熟了，他们对这种承诺已经不接受，要求有光纤接入等新的技术来保证带宽。国内房地产建设市场的旺盛也给光纤接入注入了活力。我国每年新建房产上亿平方米，在新楼盘的建设中必然有接入网络的建设问题，而光接入显然是首选的接入技术。 光纤通信始于上个世纪70 年代，在经历了1980年代的起步期与1990年代的成长期后，迅速在全球高速发展。然而，新世纪开始后的2001年至2003年，由于互联网泡沫的挤压，光通信市场出现严重萧条。各国为拉动经济的发展，特别是信息产业的发展，都将视线转向光纤到户(FTTH)。正是在这种情况下，从2003年开始，日本、韩国、美国、欧洲等地的光纤到户市场呈现了蓬勃发展之势。??　　根据一些市场调研机构的预测，从2005年下半年开始，光通信设备出货量将快速成长，因为电信市场的正面发展，将有效地刺激光通信设备市场的出货量。预测指出，2005年上半年，光通信设备销售额约为437亿美元，与2004年同期持平。预计下半年销售额成长速度将会加快，达到490亿美元，较2005年上半年成长12%。由于上半年电信设备销售额成长缓慢，预计2005年全年销售额将达到928亿美元，仅比2004年的903亿美元增长2.7%。 1.2 光纤通信的主要特性 1.2.1 光纤通信的优点 1. 光纤的容量大 光纤通信是以光纤为传输