(信息与通信)光通信技术与网络

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1、光与现代科技讲座第八章光通信技术与网络2021/8/61光与现代科技讲座云南大学信息学院通信工程系宗容zongrong@ynu.edu.cn13700687824第八章光通信技术与网络光与现代科技2021/8/62光与现代科技讲座第一章绪论2第二章光源与激光器2第三章光纤与光学传感技术4第四章激光在现代医学中的应用4第五章激光在军事技术中的应用4第六章激光在现代工业和加工中的应用4第七章光与信息技术4第八章光通信技术与网络6第九章光学成像、全息与显示技术2第十章光电集成与纳米技术22021/8/63第八章光通信技术与网络§8.1

2、光通信原理8.1.1光通信的发展与现状8.1.2光通信的特点8.1.3光通信系统的组成与分类§8.2光通信的器件8.2.1光源8.2.2光检测器8.2.3光无源器件8.2.4光放大器§8.3光纤通信系统与网络8.3.1数字光通信系统8.3.2光纤辅助系统8.3.3光超长波长光通信系统8.3.4多信道光波通信系统8.3.5光纤孤子系统8.3.6光纤通信网络§8.4无线激光通信8.4.1微波通信与无线激光通信8.4.2无线激光通信的基本原理8.4.3空间无线激光通信进展8.4.4激光水下通信2021/8/64§8.1.1光纤通信的发

3、展与现状一、光通信的发展史二、先进国家光纤通信的发展三、我国光纤通信事业的发展四、云南省光纤通信事业发展五、光纤通信的发展趋势§8.1光纤通信的原理2021/8/65一、光通信的发展史光通信：利用光进行信息传输的一种通信方式。光通信的发展主要经历了三个发展阶段可视通信激光大气通信光纤通信2021/8/661、可视通信古代的烽火台、烟火传递单个信息18世纪末信号灯、船舰使用的灯塔、旗语等近代战争中的信号弹，抗战时期的消息树等1792年用中继器使机械代码信息传送100km，有效速率小于1b/s之后很长一段时间电取代了光2021/8/

4、67电通信19世纪30年代：电报、莫尔斯代码，传输速率3～10b/s，中继可达1000km1866年，第一条越洋电报电缆系统投入运营1876年，发明了电话，电信号通过连续变化电流的模拟形式传输1940年，第一代同轴电缆系统投入使用，3MHz系统，可传300路音频信号或1路视频信号，但当频率超过100MHz时，电缆损耗迅速增加1948年，4GHz的微波系统投入运营，利用1～10GHz的电磁载波及相关调制技术传递信号，可工作于100Mb/s1975年最先进同轴系统投入运营,速率可达274Mb/s，中继约1km到70年代，电通信获得的

5、最大BL不超过100(Mb/s)·km2021/8/682、激光大气通信60年代初，人们利用二氧化碳激光器进行激光大气通信实验由于其传输介质是地球周围的大气层，而大气层又存在着对光的严重吸收，散射作用和天气变化影响等缺点，使得激光大气通信在通信距离、稳定性、可靠性方面受到严重影响60年代中期一度振兴的激光大气通信研究处于停滞状态2021/8/693、光纤通信光纤(Fibre)——光导纤维的简称光纤通信——以光波为载波，以光导纤维为传输媒质的一种通信方式。容量频率f光波光波是人们最熟悉的电磁波，其波长在微米级，频率为101

6、4Hz，紫外光、可见光、红外光属于光波的范畴2021/8/610电磁波波段划分和常用传输媒质-1频段和波段名称频率范围和波长范围传输媒质主要用途极低频(ELF)极长波30～3000Hz10000~100km有线线对，极长波无线电潜艇通信、矿井通信甚低频(TLF)超长波3～30kHz100~10km有线线对，超长波无线电潜艇通信、远程导航、远程无线电通信低频(LF)长波30kHz～300kHz10~1km有线线对，长波无线电中远距离通信、地下通信、无线电导航等中频(MF)中波0.3～3MHz1000~100m同轴电缆，中波无线电调

7、幅广播、导航、业余无线电高频(HF)短波3～30MHz100~10m同轴电缆，短波无线电调幅广播、移动通信、军用通信等2021/8/611电磁波波段划分和常用传输媒质-2频段和波段名称频率范围和波长范围传输媒质主要用途甚高频(VHF)超短波30~300MHz10~1m同轴电缆，超短波无线电调幅广播、电视、移动通信、电离层散射通信微波特高频(UHF)分米波0.3~3GHz10~1dm波导，分米波无线电微波接力、移动通信、空间遥测雷达、电视超高频(SHF)厘米波3~30GHz10~1cm波导，厘米波无线电雷达、微波接力、卫星和空间通

8、信极高频(EHF)毫米波30~300GHz10~1mm波导，毫米波无线电雷达、微波接力、射电天文紫外、可见光、红外103~5×107GHz300μm~60Å光纤，激光空间传播光通信2021/8/612红外光：波长λ>0.75μm紫外光：波长λ<0.4μm可见光：