光纤通信技术教学课件作者李方健第1章节概论课件

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1、第1章：概论内容目录1.1光纤通信的发展简史1.2光纤通信系统的组成1.3光纤通信的特点1.4光纤通信的类型1.5光纤通信的发展趋势1.1光纤通信的发展简史光纤通信是以光波作为信息载体，以光纤作为传输媒介的通信方式。1880年，贝尔（Bell）发明了用光波作载波传送话音的“光电话”，他用阳光作为光源，硒晶体作为光接收检测器件，通过200m的大气空间成功地传送了语音信号。由于当时没有理想的光源和传输介质，这种光电话的传输距离很短，并没有实际应用价值。现代光纤通信的真正发展则只是近三四十年的事，其中起主导作用的是激光器和光纤的诞生。激光器的发明为现代光纤

2、通信提供了可靠的光源；低损耗光纤的研制成功为现代光纤通信提供了优良的传输介质。现代光纤通信技术的发展，大致可以分为三个阶段：第一阶段（1970~1979年）：光导纤维与半导体激光器的研制成功，使光纤通信进入实用化。1977年美国亚特兰大的光纤市话局间中继系统称为世界上第一个光纤通信系统。第二阶段（1979~1989年）：光纤技术取得进一步突破，光纤损耗降至0.5dB/km以下。数字系统的速率不断提高，光纤连接技术与器件寿命问题都得到解决，光纤传输系统与光缆线路建设逐渐进入高潮。第三阶段（1989年至今）：光纤数字系统由PDH向SDH过渡，目前已进入S

3、DH+DWDM阶段，传输速率进一步提高。1.2光纤通信系统的组成光纤通信系统主要由光发送设备、光接收设备和光传输设备组成。光中继器光发送设备光接收设备电信号电信号光信号光信号光缆光缆光传输设备光发射机的功能是实现码型变换和电/光（E/O）转换。光接收机的功能是实现光/电（O/E）转换、信号放大、整形、再生。光传输设备包括光缆（或光纤）、光中继器。光纤或光缆主要用来传输光信号，它可以是单模光纤或多模光纤。光中继器用于延长传输距离1.3光纤通信的特点传输频带极宽，传输容量很大传输损耗小，中继距离很长泄漏小，保密性能好光纤抗电磁干扰性能好光纤重量轻，体积小

4、原材料资源丰富抗腐蚀，不怕潮湿容易均衡光纤弯曲半径不宜过小光纤的接续比较复杂1.4光纤通信的类型按传输信道数目划分可分为单信道（波长）系统、粗波分复用（CWDM）系统、密集波分复用（DWDM）系统。按传输信号的类型划分可分为模拟光纤通信系统、数字光纤通信系统。按光调制的方式划分可分为直接强度调制（IM）光纤通信系统、间接调制光纤通信系统。按接收方式划分可分为直接检测（DD）光纤通信系统、相干检测（CD）光纤通信系统。按光纤的传输特性划分可分为多模光纤通信系统、单模光纤通信系统。按应用的范围划分可分为公用光纤通信系统、专用光纤通信系统。按光波长划分可分

5、为短波长光纤通信系统、长波长光纤通信系统、超长波长光纤通信系统。1.5光纤通信的发展趋势朝波分复用系统发展朝相干光纤通信系统发展朝超长波长光纤通信发展朝全光通信发展朝光孤子通信发展