光纤通信技术.ppt

第二篇光纤通信技术第一章概述第二章光器件介绍第三章光放大技术第四章复用技术第五章相干光通信技术第六章SDH技术第1章概论1·1光纤通信发展的历史和现状1·2光纤通信的优点和应用1·3光纤通信系统的基本组成1.1光纤通信的发展与现状在光器件方面，1960年使用的是固体红宝石激光器，1961开发出氦-氖气体激光器，1970年美国贝尔实验室研制成功可以在室温下工作的半导体激光器。这种系统存在严重的缺点这种系统理论上是可行的，但在实际应用上遇到了无法克服的困难现场施工时，校准和安装十分复杂为了不受地面活动的影响。只能在人车稀少的地方使用，或将波导深埋地下。在光传输介质方面，研究了以下三种光传输手段：（1）光在大气中传播。（2）光通过一系列透镜在管道中传输。（3）利用玻璃纤维传输光波。光纤通信应具备的条件要有理想的传输媒介要有理想的光源1970年取得重大突破，美国康宁公司研制出了损耗20dB/km的石英光纤，这样的损耗已经能够与同轴电缆进行竞争了。随后一段时间损耗不断降低：1972年康宁公司降到4dB/km1973年美国贝尔试验室降到2.5dB/km1974年美国贝尔试验室降到1.1dB/km1976年日本电报电话公司等降到0.47dB/km1979年0.2dB/km1984年0.157dB/km1986年0.154dB/km光源取得进展1970美国贝尔实验室、日本电气公司和前苏联先后突破了半导体激光器在低温（-200℃）或脉冲激励条件下工作的限制，研制成功在室温下连续工作的半导体激光器——虽然激光器的寿命只有几小时，其为半导体激光器的发展奠定了基础。随后几年的发展1973年7000小时（短波长）1977年10万小时1976年日本电报电话公司研制城1.3μm的激光器1979年美国电报电话公司和日本电报电话公司研制成功1.55μm的激光器我国在光纤通信研究方面的进展我国1974年开始研究，1976年研制出多模光纤，1979年建成5.7km实验系统，1983年建成连接武汉3镇的8Mbits/s系统,1985年又扩容成34Mbits/s,开始实用。1991年起，不再建长途电缆通信系统，而大力发展光纤通信。“八五”期间，建成22条光缆干线、总长度33000km的“八纵八横”光纤通信干线传输网。1999年建成8×2.5Gbits/sDWDM系统。最近报道：我国已经领先研制出80×40Gb/sDWDM工程化与试验系统。可以实现4000万人（对）同时通话，或传输几万路超高清晰度数字电视。光纤通信的发展大致分成3个阶段第一阶段（1966－1976年）开发时期从基础研究到商业应用，实现了短波长（0.85μm）低速率的（45Mb/s或34Mb/s)多模光纤通信系统，无中继传输距离约10km第二阶段（1976－1984年）以提高传送速率和增加传输距离为研究目标，属于大力推广应用时期光波波长从0.85μm?1.31μm光纤具有较低的损耗和最低的色散第三阶段大容量超长距离为目标 －光纤从多模?单模－光波波长从0.85μm?1.31μm?1.55μm－无中继传输速率140Mb/s—565Mb/s－广泛应用于长途干线和跨洋通信光纤通信技术发展趋势继续增大通信容量和传输距离光同步数字体系得到了迅速应用和发展宽带业务本地用户光纤网和ATM引起世界重视光电集成技术迅速发展全光通信技术发展迅速1.2光纤通信的主要特性1.2.3光纤通信的应用电信应用 长距离大容量系统干线数据通信 计算机网络通信方面视频图像通信 用于广播电视与共用天线（CATV）系统无线通信系统组成光纤通信系统组成光纤通信系统组成（合成）信源的作用将用户信息（如声音、图像或文字等）转换成原始电信号这种原始的电信号称为基带信号电发射机的作用就是把基带信号转换为适合信道传输的信号。如果这个转换需要调制，则称其输出信号为已调信号光发射机的作用不论是数字信号，还模拟信号将输入的电信号转换成光信号将转换后的光信号用近可能高效率耦合进入光纤光纤的作用作用尽可能少的失真尽可能小的衰耗将光信号传递到接收端?光接收机光接收机的作用将光发射机送出来的光信号转换（还原）成为电信号电接收机的作用将光接收机传送过来的电信号还原为基带信号。电接收机的工作是与电发射机相反。信宿的作用将基带信号恢复成用户信息：如语音、图像，视频图像等第2章通信用光器