光纤通信基础.pptx

1光纤通信的发展过程光纤通信的发展过程第1页/共70页古代光通信古代光通信约3000年前的烽火台：烽火戏诸侯；17世纪，发明了望远镜；17世纪，旗语在航海上得到广泛应用共同特点：利用空气传播可见光，由人眼接收共同特点：利用空气传播可见光，由人眼接收第2页/共70页现代光通信现代光通信-光电话光电话1880年，贝尔利用太阳光作光源，大气为传输媒质，用硒晶体作为光接收器件，成功地进行了光电话的实验，通话距离最远达到了213米第3页/共70页4光通信必须要解决两个最根本性问题：光通信必须要解决两个最根本性问题：必须有能稳定传送光的介质必须要找到理想的光源。第4页/共70页5 1960年，美国人梅曼发明了红宝石激光器，从此人们便可获得频率稳定的光源。研究现代化光通信的时代也从此开始。1966年7月，英国标准电信研究所的英籍华人高锟博士，就光纤传输的前景发表了有重大意义的论文，论述了造成光纤损耗的主要原因，并从理论上分析：如果能去除玻璃上的杂质，就有可能使光的传输损耗大大降低，可降低到20dB/km左右（20dB/km表示信号传输1公里后只剩1/100）。第5页/共70页61970年，美国康宁公司的三名科研人员成功地制成了传输损耗20dB/km的光纤。1970年，美国贝尔研究所成功地研制出能在室温下连续工作的半导体激光器。1974年光纤损耗达到了1dB/km的水平;1977年，已研制成功了能连续工作几万小时、在实用环境中工作10年的长寿命的激光器。第6页/共70页71977年在美国芝加哥和圣塔摩尼卡之间首次建成商用的光纤通信系统。第7页/共70页8到1990年，短短十几年中，光纤通信已经经历了几次更新换代，其中主要是u由多模光纤过渡到单模光纤；u由短波长区（0.85m，损耗约为34dB/km左右）过渡到长波长区（1.31m，损耗为0.35dB/km，1.55m，损耗为0.19dB/km）。u光纤的传输速率已经达到了10Gb/s。第8页/共70页9光纤通信的特点光纤通信的特点第9页/共70页10光纤传输带宽高，通信容量大。光纤中继距离长。光纤损耗低。电磁干扰能力强。光缆的尺寸小，重量轻。光纤资源丰富，节约有色金属和能源。第10页/共70页11光纤结构光纤结构第11页/共70页纤芯纤芯包层包层涂覆层涂覆层光纤的结构光纤的结构纤芯：折射率较高，用来传送光；包层：折射率较低，与纤芯一起形成全反射条件；涂覆层：强度大，能承受较大冲击，保护光纤。第12页/共70页37光纤尺寸参数光纤尺寸参数典型纤芯直径9 m、50 m、62.5m 典型包层直径 125 m典型涂覆层直径 250 m*Provided by Superior Essex第13页/共70页14光纤原理光纤原理第14页/共70页光纤传输光学原理图光纤传输光学原理图第15页/共70页16光纤性能光纤性能第16页/共70页衰减光在光纤中传输时的能量损耗850nm3 dB/km1310nm0.35dB/km1550nm0.2dB/km第17页/共70页 色散 色散就是光纤中传输的不同模式的光信号中的不同频率分量，由于速度不同造成到达光纤终端存在先后顺序，从而产生波形畸变的一种现象。雨后的彩虹，这些都是最简单的色散现象。色散越小，带宽就越大。第18页/共70页光纤的三个光纤的三个“窗口窗口”第一窗口 850nm 损耗3dB/km。第二窗口 1310nm 损耗0.35dB/km 第三窗口 1550nm 损耗40db（PC型)波损耗60db（APC型)SC/LC/FC/STSC/LC/FC/ST多模光纤连接器插头：多模光纤连接器插头：插入损耗0.35db（对于标准插头）插入损耗0.5db（任意互配）SC/LC/FC/STSC/LC/FC/ST适配器：适配器：插入损耗0.2db（单模）插入损耗30db（PC型)波损耗50db（APC型)MPOMPO多模光纤连接器插头：多模光纤连接器插头：插入损耗0.7db（对于标准插头）插入损耗1db（任意互配）MPOMPO适配器：适配器：插入损耗0.7db（单模）插入损耗0.7db（多模）第68页/共70页第69页/共70页感谢您的观看！第70页/共70页