场与波lecture7-sxhnew

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1、信息电子技术中的场与波第七讲LabofPhotonics&OpticalCommunicationsSEU,China04/01/12周次内容1第1章引言；第3章麦克斯韦方程2第2章传输线基本理论与圆图电压、电流3第4章平面波；第5章波的反射与折射第6章波导46.1概述；6.2矩形金属波导分析56.3圆柱金属波导模式分析；6.4波导器件66.6微带线与耦合微带线；阶段理解与习题电场76.7光纤射线分析;6.5平面介质波导磁场86.8.1/6.8.2光纤波动分析96.8.3光纤传输特性分析；6.8.4无源光器件10第7章谐振器；阶段理解与习题11微波/光导波传输实验（

2、周四）12总复习（周二）；微波/光导波传输实验（周四）LabofPhotonics&OpticalCommunicationsSEU,China04/01/12技术背景I.光通信发展史与里程碑II.光通信技术简介III.光导波技术的基本内容LabofPhotonics&OpticalCommunicationsSEU,China04/01/12I光通信发展史与里程碑•1621年，荷兰数学教授WillebrodvanRoijenSnellius发现了著名的Snell定律；300多年后，借助于Snell定律，基于全内反射解决了光在光纤中低损耗传输的问题。n2

3、

4、光学学会(OpticalSocietyofAmerica,OSA)每年都颁布一个以Tyndall命名的奖项。LabofPhotonics&OpticalCommunicationsSEU,China04/01/12•1910年，Deby和Hondros用波动理论对电介质中的光路理论进行了分析；•1927年，Baird、Hansell等人提出了用电介质光纤传递光学图象的设想；•1951年，设计出第一个光导纤维镜(Fiberscope)，它用于传输人体内部器官的图象；•1953年，在伦敦皇家科学技术学院工作NarinderKapany开发出了用不同光学玻璃做芯层和包层的

5、纤维，并取名为“光纤”（Opticalfiber）•出现了新问题：光衰减！如何降低损耗？LabofPhotonics&OpticalCommunicationsSEU,China04/01/12•1966年——光纤通信的转折点！•中国出生的英国科学家高锟（CharlesKao）发表了一篇具有里程碑意义的论文“用于光频率的绝缘纤维表面波导管”。•这篇论文打开通往光纤技术大门的钥匙2009年获诺贝尔物理学奖LabofPhotonics&OpticalCommunicationsSEU,China04/01/12•一旦问题变得清楚了，接下来的任务就是如何制造低损耗光纤了

6、！•1970年，美国康宁玻璃公司（CorningGlassCorporation）的RobertMaurer等人第一个制造出衰减少于20dB/km的光纤。LabofPhotonics&OpticalCommunicationsSEU,China04/01/12•1978年，加拿大的K.Hill博士首次将光学反射镜或滤波器写入光纤，开拓了现今风靡全球的光纤光栅研究与应用热门领域。•1979年，美国AT&T和日本NTT均研制出了波长为1.35μm的半导体激光器。光纤通信波段从0.85μm第一个低损耗窗口移到了1.3μm第二个损耗窗口。•20世纪80年代末期，波长为1.5

7、5μm的掺铒(Er)光纤放大器(EDFA：ErbiumDopedFiberAmplifier)研制成功并投入实用，将光纤通信的波段成功的移到光纤最低的损耗窗口。WDM技术把光纤通信技术水平推向一个新高度，成为光纤通信发展史上重要的里程碑。LabofPhotonics&OpticalCommunicationsSEU,China04/01/12II光通信技术简介Considerations:•波长窗口:三个•传输距离/容量•传输特性•传输媒介•各类新型技术InputOpticalTransmitterOpticalReceiverOutputComm.Channe