《光纤课件ch》课件

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1、光纤通信原理第一章：光纤通信概述1.1什么是光纤通信1.2光纤通信的发展史1.3光纤通信的特点1.4光纤通信系统的组成1.5光纤通信的发展趋势1.1什么是光纤通信2.光纤通信:利用光导纤维传输光波信号的通信方式，称为光纤通信。3.光纤通信工作区间:近红外区，其波长是0.8～1.8μm，对应的频率为167～375THz。近代通信技术分类电通信:有线通信和无线通信光通信:现代通信基石1.2光纤通信的发展史1.古代光通信:我国古代使用的烽火台就是大气光通信的最好例子。后来的手旗、灯光甚至交通红绿灯等均可划入光通信的

2、范畴。2.近代光通信:1880年Bell发明的光电话。太阳光为光源,硒晶体为接收检测器件,200m大气空间实验成功。但因缺乏合适光源及严重的衰减未能像其它电通信方式那样得到发展。3.20世纪后半叶：光波作为载波50年代：缺乏相干光源及合适传输媒质；60年代：激光问世，传输通道尚待解决；1966年：英籍华人高琨博士提出光导纤维的概念，但当时损耗高，约1000dB/Km；1970年：1m附近损耗降到20dB/Km；4.五代光波通信系统发展第一代：1978年工作于0.8μm的第一代光波系统正式投入商业应用。B=2

3、0—100Mb/s,L=10Km;多模，损耗大。第二代：20世纪80年代初,=1.3m，B=1.7Gb/s,L=50Km。单模，损耗较小，中继距离受1.3m处损耗限制。解决方法：采用1.55m色散位移光纤(DSF)和单模激光器；第三代：B=2.4Gb/s,L=100Km=1.55μm；第四代:(1)采用光放大器(OA)增加中继距离(2)采用频分与波分复用(FDM与WDM)增加比特率；(3)相干波通信系统。=1.55μm第五代：光波通信系统的研究与发展也经历了20多年历程，已取得突破性进展。它基于光

4、纤非线性压缩抵消光纤色散展宽的新概念产生的光孤子，实现光脉冲信号保形传输。从通信网来看第一代为纯电信网；第二代通信网仅仅是用光纤代替铜线，使通信网的性能得到了某种改善，而网络的拓扑骨架基本上之前的模式，光波通信的潜力尚未完全发挥。第三代通信网为全光通信网。1990年后，随着光纤与光波电子技术的发展，新颖光纤与半导体功能光器件相继问世，掀起了发展全光通信网的潮流。这种通信网中，不仅用光波系统传输信号，交换、复用、控制与路由选择等亦全部在光域完成，由此构建真正的光波通信网。1.3光纤通信的特点（1）传输频带宽，通

5、信容量大。（2）中继距离远：100Km以上。（3）抗电磁干扰能力强，无串话。（4）光纤细，光缆轻：比相同容量电缆轻90%-95%。（5）资源丰富，节约有色金属和能源。（6）均衡容易。（7）经济效益好。（8）抗腐蚀、不怕潮湿。1.4光纤通信系统的组成1.光发送设备组成：驱动器、光源作用：把电信号对光源进行调制，使光源产生出与电信号相对应的光信号进入光纤。2.光接收设备组成：光检测器，把光信号转换为电信号；放大器，对信号放大处理。3.光传输设备（1）无中继站短程通信：光缆；（2）远距离通信：光缆和光中继器；光中继

6、器由光检测器、电信号放大器、判决再生电路、驱动器和光源组成，主要是将光信号变换成电信号，经放大和再生，再变成光信号送入下一段光纤。1.5光纤通信的发展趋势电时分复用技术光波分复用(WDM)全光通信网络