《光纤与SDH技术》PPT课件

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1、光纤通信原理与系统1第1章光纤通信概述2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。3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。41.1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《用于光频的光纤表面波导》。2．光纤通信发展的实质性突破1970年美

2、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（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→DWDM。在智能光

3、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。61.2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：300μm～6×10−3μm。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、γ射线。电磁波波谱图如图1-1所示。7图1-1电磁波波谱图82．光纤通信的光波波谱光纤通信的波谱在1.67×1014Hz～3.75×1014Hz之间，即波长在0.8μm～1.8

4、μm之间，属于红外波段，将0.8μm～0.9μm称为短波长，1.0μm～1.8μm称为长波长，2.0μm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c＝3×108m/s1MHz（兆赫）＝106Hzλ＝c/f1GHz（吉赫）＝109Hz1μm（微米）＝10−6m1THz（太赫）＝1012Hz1nm（纳米）＝10−9m1PHz（拍赫）＝1015Hz1Å（埃）＝10−10m91.3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

5、息的光波以达到通信的目的。数字光纤通信系统方框图如图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。111.3.2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）第一代（1973-1976）：短波长（0.85μm左右）多模

6、光纤通信系统（2）第二代（1976-1982）：长波长（1.31μm）多模光纤通信系统（3）第三代（1987-1990）：长波长（1.31μm）单模光纤通信系统（4）第四代（1990—）：长波长（1.55μm）单模光纤通信系统121.4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：①需要光/电和电/光变换部分；②光直接放大难；③电力传输困难

7、；④弯曲半径不宜太小；⑤需要高级的切断接续技术；⑥分路耦合不方便。131.4.2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。141.5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

8、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152．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第2章光纤和光缆17本章内容、重点和难点本章内容光纤的结构和类型。光纤的导光原理。光纤的特性。光缆的结构和种类。本章重点光纤的结构和类型。光纤的特性。光缆的种类。本章的难点光纤的导光原理