第1章 光纤通信概述

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1、光纤通信基础（讲师用PPT）中国网通（集团）有限公司2006年12月中国网通运维人员岗位培训丛书－线路专业内部资料注意保密第一章光纤通信系统概述1.1光纤通信的发展概况1.2光波波谱1.3光纤通信特点和系统分类1.4光纤通信系统的基本构成1.5长途与本地网通信网的结构和特点1.6SDH与DWDM1.7光纤通信新技术目录1.1光纤通信的发展概况1．光纤通信发展的里程碑1966年，英籍华裔学者高锟(C.K.Kao)和霍克哈姆(C.A.Hockham)发表了关于传输介质新概念的论文，指出了利用光纤(OpticalFiber)进行信息传输的可能性和技术途径，奠定了

2、现代光通信——光纤通信的基础。2．光纤通信发展的实质性突破1970年美国康宁玻璃公司根据高锟文章的设想，用改进型化学相沉积法（MCVD法）制造出当时世界上第一根超低耗光纤，成为使光纤通信爆炸性竞相发展的导火索。1.1光纤通信的发展概况3．光纤通信发展的三个阶段第一阶段（1966～1976年），从基础研究到商业应用的开发时期，实现了短波长（0.85μm）低速率（45或34Mb/s）多模光纤通信系统，无中继距离约10km；第二阶段（1976～1986年），大发展时期，光纤从多模发展到单模，工作波长从短波长发展到长波长（1.31和1.55μm）,实现了1.31μm

3、、传输速率140～565Mb/s的单模光纤传输系统（PDH），其无中继距离为50～100km；第三阶段（1986年～），全面深入开展新技术研究，实现了1.55μm单模光纤通信系统（SDH），速率达2.5～10Gb/s,无中继距离为100～150km；1996年后，研发波分复用光纤通信系统（WDM），每波长传输速率10G或40G及光波网络。1.1光纤通信的发展概况1.2光波波谱1.3光纤通信特点和系统分类1.4光纤通信系统的基本构成1.5长途与本地网通信网的结构和特点1.6SDHD与DWDM1.7光纤通信新技术目录1.2光波波谱光波是电磁波，光纤使用的波长范围

4、是在近红外区内。新一代光纤已突破了三个低衰耗窗口的瓶径，实现了全波段使用（1260nm-1625nm）1.1光纤通信的发展概况1.2光波波谱1.3光纤通信特点和系统分类1.4光纤通信系统的基本构成1.5长途与本地网通信网的结构和特点1.6SDH与DWDM1.7光纤通信新技术目录主要内容：1.3.1光纤通信的主要优点。1.3.2光纤通信的主要缺点。1.3.3光纤通信系统主要分类。1.3光纤通信的特点和系统分类1.3.1光纤通信的优点1.频带宽、通信容量大。2.损耗低，传输距离远。3.信号串扰小，保密性能好。4.抗电磁干扰，传输质量佳。5.光缆尺寸小、重量轻，便

5、于敷设和运输。6.材料来源丰富，环境适应性强。1.3.2光纤通信的缺点1.光纤性质脆，需涂覆保护2.光纤切断和连接需用高精度技术和仪表器具3.分路耦合不方便4.光纤不能输送中继器所需要的电能5.弯曲半径不宜太小。1.3.3光纤通信系统的分类一、按波长分类1.短波长光纤通信系统；2.长波长光纤通信系统；3.超长波长光纤通信系统。二、按光纤的模式分类1.多模光纤通信系统；2.单模光纤通信系统。三、按传输信号的类型分类1.光纤模拟通信系统；2.光纤数字通信系统。四、按传输的速率分类1.PDH通信系统；2.SDH同步光通信系统；3.DWDM密集波分通信系统。1.1光

6、纤通信的发展概况1.2光波波谱1.3光纤通信特点和系统分类1.4光纤通信系统的基本构成1.5长途与本地网通信网的结构和特点1.6SDH与DWDM1.7光纤通信新技术目录主要内容：1.4.1光纤通信的传输过程。1.4.2光纤通信系统各组成部分的工作情况。1.4光纤通信系统的基本构成1.4.1光纤通信的传输过程光纤通信过程：光发送端机将已调制的光波送入光导纤维，经光导纤维传送至光接收端机。光接收端机是将信号变换成电信号的光接收机。光信号经过光纤传输到达接收端，首先经光电二极管（PLN）或雪崩光电二极管（APD）检波变为电脉冲，然后经放大、均衡、判断等适当处理，恢

7、复为送入发送端时的电信号，再送至接收电端机。1.4.2光纤通信系统各组成部分的工作情况1、光源的功能是把电信号转换为光信号，常采用半导体激光器(LD)或半导体发光二极管（LED）。2、光电检测器是把光纤输出的光信号转换为电信号的光电子器件。目前光纤通信常采用半导体光电检测器，如PN结光电二极管，PIN光电二极管和APD雪崩光电二极管等。3、电端机将模拟的话音信号通过脉冲编码调制，变成数字信号，再通过数字复接技术，将多路PCM信号变成一路基群信号进行传送，及将收到的PCM基群信号通过相反的处理还原成模拟话音信号的一种设备。主要任务是PCM编码和信号的多路复用。

8、4、光中继器将来自光纤线路的微弱光数字信号由光电检测