光纤通信发展史及其绪论课件.ppt

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1、－－绪论第一章通信学院通信技术教研室光纤通信定义；光纤通信系统基本组成、功能和优点；光纤通信发展；光纤的发展趋势及关键技术。主要内容掌握光纤通信定义；掌握光纤通信系统基本组成和优点；了解光纤通信发展简史；了解光纤的发展趋势及关键技术。教学重点1.2光纤通信系统组成1.3光纤光缆和器件1.4光纤通信的优点1.1光纤通信的发展概况1.5光纤通信的发展趋势1）合适的光源2）合适的传输介质1、定义光纤通信是以光波为信息载体（载频）,以光纤为传输媒质的通信方式.一、光纤通信定义及关键技术2、光纤通信关键技术1.1光

2、纤通信的发展概况图1电磁波的波谱（光纤窗口）（1.8μm至0.8μm）远红外红外可见光紫外线（300至25μm）（25至0.76μm）（0.76至0.39）长波中波短波微波毫米波光波X射线γ射线　宇宙射线3000km30km300m3m3cm0.3mm3μm30nm0.3nm30pm0.3pm波长0102104106108101010121014101610181020频率（Hz）1.1光纤通信的发展概况1880年，美国科学家贝尔发明光电话（点击动画）。光通信开始起源发展。1960年,美国人梅曼发明第一台

3、红宝石激光器。1966年，英籍华人高锟指出：如果能够减少玻璃中的杂质含量，就可以制造出损耗低于20dB/km的光纤。1970年是使光纤通信发展出现跨越的一年，美国康宁公司研制出了损耗系数为20dB/km的光纤.同年，美贝尔公司研制出使用寿命长达几小时的半导体激光器。光纤通信从此进入飞速发展。1976、1979年电报电话公司研制低损耗。二、光纤通信的发展史1.1光纤通信的发展概况1966---1976年,是从基础研究到商业应用的开发时期。短波长、低速率、多模光纤，无中继可达10KM1976---1986年是

4、以提高传输速率和增加传输距离为目的和大力推广的发展阶段。多模到单模光纤通信系统，无中继可达50-100KM1986----1996年是以实现超大容量超长距离为目标,全面深入开展新技术援救阶段。二、光纤通信的发展史1.1光纤通信的发展概况二、光纤通信的发展史波长新技术备注第一代0.85um500MB/S第二代1.31um85GB/S第三代1.55um1000GB/S第四代频分、波分2000GB/S第五代光弧子、光时分、波分复用超大容量1.1光纤通信的发展概况表1光纤通信发展史1.2光纤通信系统组成1.3光纤

5、光缆和器件1.4光纤通信的优点1.5光纤通信的发展趋势1.1光纤通信的发展概况一、光纤通信的组成1.2光纤通信系统组成图2光纤通信系统组成一、光纤通信的组成1.2光纤通信系统组成光纤通信系统由电端机、光端机、光纤线路、光中继器（光放大器）、复用设备组成。光端机：光发射机（点击动画）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。光接收机的作用就是进行光/电转换。光收器件一般是PIN和APD。光源器件一般是LED和LD。光纤：完成光波的传输。电发射/接受：对电信号进行复用/解复用、

6、放大等处理1.2光纤通信系统组成1.4光纤通信的优点1.5光纤通信的发展趋势1.1光纤通信的发展概况1.3光纤光缆和器件一、器件1.3光纤光缆和器件图3光通信系统基本组成二、器件功能1.光纤线路功能：是把来自光发射机的光信号，以尽可能小的畸变(失真)和衰减传输到光接收机组成：光纤、光纤接头和光纤连接器低损耗“窗口”：普通石英光纤在近红外波段，除杂质吸收峰外，其损耗随波长的增加而减小，在0.85μm、1.31μm和1.55μm有三个损耗很小的波长“窗口”，见图。1.3光纤光缆和器件图4光纤低损耗窗口2、光源

7、激光器性能好价格较贵发光二极管性能稍次价格较低激光器的发射波长和光检测器光电二极管的波长响应，都要和光纤这三个波长窗口相一致。目前在实验室条件下，1.55μm的损耗已达到0.154dB/km，接近石英光纤损耗的理论极限。3、光电检测器功能：完成光/电的转换器件：PINAPD4、光放大器（点击动画）功能：放大光信号，延长中继距离器件：半导体光纤放大器、非线性光纤放大器、掺杂光纤放大器5、光无源器件光纤活动连接器、固定连接器、光纤衰减器、无源耦合器（点击动画）、光分支器（点击动画）、光隔离器（点击动画）和光开

8、关1.3光纤光缆和器件1.2光纤通信系统组成1.4光纤通信的优点1.5光纤通信的发展趋势1.1光纤通信的发展概况1.3光纤光缆和器件1.4光纤通信的优点一、光纤通信的优点传输衰减小，传输距离长。传输频带宽，通信容量大。抗电磁干扰，传输质量好。体积小、重量轻、便于施工和维护。原材料丰富，节约有色金属，有利于环保；价格低廉。易碎不易接续。1.4光纤通信的优点二、光纤通信的缺点①需要光/电和电/光变换部分；②光直接放大难；③电力传输