光纤通信第1章

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1、光纤通信主讲人：李丽君山东科技大学信息与电气工程学院Email:nankaillj163.com二零一二年四月“通信专业人才”市场需求加工制造人员：这主要是给各个通信电子产品制造企业培养一线懂技术，懂原理的高素质技术型工人。目前，我国精加工制造业质量在世界水平中并不高，主要是因为我国一线工人的文化素质偏低，只懂操作，不懂技术。所以，就此考虑这方面的就业前景最为看好。一般管理人员：这个层次的人员是企事业或部门中的一般管理人员，维护和管理单位的通信和网络设备。这部分工作要求学生对通信基础知识有较为深刻的

2、理解，能独立维修和管理设备。能给单位提供良好的通信技术支持。通信工程师：这个层次要求学生完全掌握通信基础知识，对通信设备能安装、调试、维护升级和改进。能参与设计和开发新型通信设备。了解本专业的发展前沿，具有一定的科学研究和实际工作能力。能力结构（1）了解通信工程学科理论前沿发展趋势，具备对通信系统和通信网络设计、开发、调试、工程应用和维护的基本能力；（2）具有工程计算、电子线路的设计及制作能力；（3）能阅读和绘制电子产品线路图并分析工作原理；（4）具备听、说、读、写的能力和翻译外文资料的基本能力；（

3、5）具备计算机的基本操作和编程的能力，熟悉并掌握常用办公软件和专业软件；（6）获得较好的工程实践训练，具有一定的科研和实际工作能力；（7）具有一定组织管理和对外联系业务的能力；（8）掌握文件检索、资料查询的基本方法。课程性质和目的性质:本门课程为专业选修课，共50学时，其中课堂教学44学时，实验教学6学时，学分3。目的：了解光纤通信系统构成及其关键技术；理解和掌握光纤传光、激光产生、信号调制、放大、探测、光纤通信系统及光同步数字传输网等基本原理;培养分析和解决光纤通信系统的调试、安装等实际问题的能力

4、，为今后学习和工作奠定基础。本门课程包括的主要内容第一章概述第二章光纤的传输理论第三章光源与光发送机第四章光检测器与光接收机第五章光纤通信系统与通信网第六章光缆的连接与测试教材：李丽君，徐文云，《光纤通信》，第一版，北京大学出版社，2010年。推荐参考书：1、顾畹仪，李国瑞，《光纤通信系统》，第一版，北京邮电大学出版社，2005年。2、陈才和，《光纤通信》，第一版，北京工业技术出版社，2004年。3、李履信，沈建华，《光纤通信系统》，第一版，机械工业出版社，2003年。4、[美]约瑟夫·C·帕勒里斯

5、，《光纤通信》，第五版，电子工业出版社，2005年。第一章概论1、学习目的和要求:了解光纤通信系统组成、光纤通信发展中的重要历程以及光纤通信的特点等;掌握光纤通信的概念和光纤通信系统框图。2、本章主要内容1.1光纤通信系统及关键技术1.2光纤通信技术优缺点1.3光纤通信的发展历程通信波段及传输介质10110710210610310510410410510310610210710110810010910-1101010-2101110-3101210-4101310-5101410-61015自由空间

6、波长（m）电力、电话无线电、电视微波红外可见光双铰线同轴电缆光纤卫星/微波AM无线电FM无线电频段划分传输介质自由空间频率（Hz）1.1光纤通信系统及关键技术1.1.1光纤通信的概念及当前光纤通信基本系统1.光纤通信的概念：光纤通信是利用近红外线区波长l微米左右的光波作为信息的载波信号，把电话、电视、数据等电信号调制到光载波上，再通过光导纤维(简称光纤)传输信息的一种通信方式。2.当前光纤通信基本系统电子、光发送端机光、电子接收端机放大器信息信息FiberFiberFig1.1当前典型的点--点光纤

7、通信链路的基本框图发送器：发送器的核心是一个光源，其主要功能就是将一个信息信号从电子格式转换为光格式。可采用发光二极管(LED)或激光二极管(LD)作为光源。光纤：光纤通信系统中的传输介质是光纤。接收器：光接收器的关键设备是光检测器，其主要功能就是把光信息信号转换回电信号(光电流)。当今光纤通信系统中的光检测器是个半导体光电二极管(PD)。1.1.2光纤通信关键技术光纤的结构纤芯：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；涂覆层：保护光纤。纤芯包层涂覆层Fig1.4光纤结构示意

8、图1.光纤技术菲涅耳定律：n1sinθ1=n2sinθ2n1n2n1n2结论：若要实现全反射，则必须有n1>n2，θ1>θc时发生全反射θc为临界角θ1θ1θ2θ2θ1θ1Φmax=arcsin(NA)n1n2φmax光纤的性质光纤的损耗损耗特性与光的工作波长有关,在三个工作窗口有相对小的损耗:第一窗口光工作波长0.85μm,损耗稍大。第二窗口光工作波长1.31μm,损耗中等。第三窗口光工作波长1.55μm,损耗最小。光纤的色散由于光纤所传输信号中