光纤通信课件第一章.ppt

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1、 光纤通信光纤通信光纤通信1 光纤通信光纤通信第1章 光纤通信概述2 光纤通信光纤通信本章内容、重点和难点本章内容、重点和难点 光纤通信的发展现状。光纤通信的光波波谱。光纤通信系统的基本组成与分类。光纤通信的特点与应用。光纤通信的发展趋势。本章重点 光纤通信系统的基本组成。光纤通信的特点。本章难点 光纤通信的光波波谱。第1章 光纤通信概述3 光纤通信光纤通信学习本章的目的和要求学习本章的目的和要求 掌握光纤通信的概念。了解光纤通信的产生及发展。掌握光纤通信的组成及特点。第1章 光纤通信概述4 光纤通信光纤通信1.1 光纤通信的发展现状 1光纤通信发展的里程碑 1966年高锟博士发表的论文用于光

2、频的光纤表面波导。2光纤通信发展的实质性突破 1970年美国康宁公司制造出当时世界上第一根超低损耗光纤。3光纤通信爆炸性的发展 （1）光纤损耗 1970年：20dB/km；1972年：4dB/km；1974年：1.1dB/km；1976年：0.5dB/km；1979年：0.2dB/km；1990年：0.14dB/km。5 光纤通信光纤通信1.1 光纤通信的发展现状 （2）光器件 光发送器件：砷化镓铝半导体激光器异质结条形激光器分布反馈式激光器（DFB-LD）和多量子阱（MQW）激光器。光接收器件：Si-PIN APD。（3）光纤通信系统 从小容量到大容量、从短距离到长距离、从PDH SDH D

3、WDM。在智能光网络（ION）、光分插复用器（OADM）、光交叉连接设备（OXC）等方面也取得巨大进展。6 光纤通信光纤通信1.2 光纤通信的光波波谱 1 光波波谱 光波是电磁波，光波范围包括红外线、可见光、紫外线，其波长范围为：300m6103m。可见光由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种颜色的连续光波组成，其中红光的波长最长，紫光的波长最短。波长再短就是X射线、射线。电磁波波谱图如图1-1所示。7 光纤通信光纤通信1.2 光纤通信的光波波谱图1-1 电磁波波谱图8 光纤通信光纤通信1.2 光纤通信的光波波谱 2光纤通信的光波波谱 光纤通信的波谱在1.671014Hz3.751014Hz之间，即

4、波长在0.8m1.8m之间，属于红外波段，将0.8m0.9m称为短波长，1.0m1.8m称为长波长，2.0m以上称为超长波长。各种单位的换算公式如表1-1所示。表1-1 各种单位的换算公式c3108m/s1MHz（兆赫）106 Hzc/f1GHz（吉赫）109 Hz1m（微米）106m1THz（太赫）1012Hz1nm（纳米）109m1PHz（拍赫）1015 Hz1（埃）1010m9 光纤通信光纤通信1.3 1.3 光纤通信系统的基本组成与分类光纤通信系统的基本组成与分类 1.3.1 光纤通信系统的基本组成 所谓光纤通信，就是利用光纤来传输携带信息的光波以达到通信的目的。数字光纤通信系统方框图

5、如图1-2所示。由光发射机、光纤和光接收机组成。图1-2 数字光纤通信系统方框图10 光纤通信光纤通信1.3 1.3 光纤通信系统的基本组成与分类光纤通信系统的基本组成与分类 光发射机的作用就是进行电/光转换，并把转换成的光脉冲信号码流输入到光纤中进行传输。光源器件一般是LED和LD。光纤：完成光波的传输。光接收机的作用就是进行光/电转换。光收器件一般是PIN和APD。11 光纤通信光纤通信1.3 1.3 光纤通信系统的基本组成与分类光纤通信系统的基本组成与分类 1.3.2 光纤通信系统的分类 1按传输信号分类 （1）数字光纤通信系统 （2）模拟光纤通信系统 2按波长和光纤类型分类 （1）短波

6、长（0.85m左右）多模光纤通信系统 （2）长波长（1.31m）多模光纤通信系统 （3）长波长（1.31m）单模光纤通信系统 （4）长波长（1.55m）单模光纤通信系统12 光纤通信光纤通信1.4 光纤通信的特点与应用 1.4.1 光纤通信的特点 （1）通信容量大 （2）中继距离长 （3）保密性能好 （4）适应能力强 （5）体积小、重量轻、便于施工和维护 （6）原材料来源丰富，潜在价格低廉 （7）光纤通信同样也存在着如下缺点：需要光/电和电/光变换部分；光直接放大难；电力传输困难；弯曲半径不宜太小；需要高级的切断接续技术；分路耦合不方便。13 光纤通信光纤通信1.4 光纤通信的特点与应用 1.

7、4.2 光纤通信的应用 （1）光纤在公用电信网间作为传输线。（2）局域网中的应用。（3）光纤宽带综合业务数字网及光纤用户线。（4）作为危险环境下的通信线。诸如发电厂、化工厂、石油库等场所。（5）满足不同网络层面的应用。核心网层面、城域网层面、局域网层面等。（6）应用于专网。光纤通信主要应用于电力、公路、铁路、矿山等通信专网。14 光纤通信光纤通信1.5 光纤通信的发展趋势 1目前的进展情况 （1）光纤通信的基础研究方面 （2）光纤研制方面 （3）无源光器件研制方面 （4）光传输设备和系统的研究方面 （5）光接入网的研究方面 （6）理论研究方面 15 光纤通信光纤通信1.5 光纤通信的发展趋势 2发展趋势 （1）向超高速系统发展 （2）向超大容量WDM系统演进 （3）向光传送网方向发展 （4）向G.655光纤发展 （5）向宽带光纤接入网方向发展16