现代通信技术-光纤通信技术课件.ppt

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1、光纤通信技术光纤和光缆数字光纤通信系统DWDMDWDM技术原理DWDM系统的组成网元DWDM系统复用DWDM网络及其拓扑结构IPOVERDWDM光纤通信技术的发展光纤通信发展的几个阶段：第一代光纤通信系统：1973～1976年的短波长（0.85mm）多模光纤通信系统，其传输速率为50~100Mbit/s，中继距离为10km；第二代光纤通信系统：1976～1982年的长波长（1.3mm）多模和单模光纤通信系统，其传输速率为140Mbit/s，中继距离为20～50km；第三代光纤通信系统：1982～1988年的长波长（1.31mm）单模光纤通信系统，其传输信号

2、为PDH的各级信号，中继距离为50km；第四代光纤通信系统：1988～至今的SDH光纤通信系统，其传输信可达2.5Gbit/s，中继距离为80km；未来光纤通信系统：相干光通信系统、全光通信系统、光孤子传输系统，这些正从实验研究成果逐步走向商用，应用于实际光纤通信系统分类以波形和幅度均不变的光脉冲（光孤子）方式实现光信号传输，利用光放大补充能量。可实现无光/电变换的长距离传输光孤子通信系统在同一根光纤上同时传多个光载波信号，通信容量大波分复用系统全部利用光器件实现的系统，如光交换和光放大全光通信通信系统传输模拟信号，适合短距离和模拟电视图像信号传输光纤模拟

3、通信系统石英多模光纤：传输容量大，一般在140Mbit/s以上单模光纤通信系统系统工作波长为：2mm以上，中继距离长，1000km以上超长波长光纤通信系统系统工作波长为：1.0~1.6mm，中继距离长，100km以上长波长光纤通信系统光接收机灵敏度高，中继距离长，通信容量大，设别复杂外差相干光通信系统其他传输数字信号，抗干扰能力强光纤数字通信系统传输信号形式石英多模光纤：传输容量小，一般在140Mbit/s以下多模光纤通信系统光纤特点划分系统工作波长为：0.8~0.9mm，中继距离短，10km以内短波长光纤通信系统按光波长划分特点类别光纤光纤导光原理光纤由

4、纤芯和包层组成纤芯折射率n1>包层折射率n2光纤利用全反射原理导光入射出射玻璃纤芯包层缓冲涂层塑料单模光纤和多模光纤模：电磁场的一种场型多模光纤：光纤中可传输多种场型单模光纤：光纤只能传输一种场型单模光纤和多模光纤特点比较多模光纤和单模光纤的结构光纤的基本特性由于单模光纤具有内部损耗低、带宽大、易于升级扩容和成本低的优点，因而得到了广泛应用。从80年代未起，我国在国家干线网上敷设的都是常规单模光纤。常规石英单模光纤同时具有1550nm和1310nm两个窗口，最小衰减窗口位于1550nm窗口。多数国际商用光纤在这两个窗口的典型数值为：1310nm窗口的衰减在

5、（0.3～0.4）Db/km；1550nm窗口的衰减在（0.19～0.25）dB/km。光纤的基本特性光传输信道特性光缆结构：骨架式、层绞式、中心束管式类型：非带状光缆、带状光缆光缆芯数即为光缆中光纤的数量塑料护套加强芯铝皮光纤塑料绑带光纤通信技术光纤和光缆数字光纤通信系统DWDMDWDM技术原理DWDM系统的组成网元DWDM系统复用DWDM网络及其拓扑结构IPOVERDWDM数字光纤传输系统组成数字光纤传输系统组成光发送、光接收光发送单元将高速电信号进行线路编码光线路码型无统一标准将编码后电信号转换成光信号利用光源（激光器）将光信号耦合进光纤光

6、接收单元将接收到的光信号转换成电信号放大、整形再生将电信号进行线路解码后恢复成高速电信号光纤通信技术光纤和光缆数字光纤通信系统DWDMDWDM技术原理DWDM系统的组成网元DWDM系统复用DWDM网络及其拓扑结构IPOVERDWDMDWDM技术的主要特点可以充分利用光纤的巨大带宽资源，使一根光纤的传输容量比单波长传输增加几倍至几十倍。使N个波长复用起来在单模光纤中传输，在大容量长途传输时可以大量节约光纤。另外，对于早期安装的芯数不多的电缆，芯数较少，利用波分复用不必对原有系统作较大的改动即可比较方便地进行扩容。由于同一光纤中传输的信号波长彼此独立，因

7、而可以传输特性完全不同的信号，完成各种电信业务信号的综合和分离，包括数字信号和模拟信号，以及PDH信号和SDH信号的综合与分离。波分复用通道对数据格式是透明的，即与信号速率及电调制方式无关。一个WDM系统可以承载多种格式的“业务”信号，ATM、IP或者将来有可能出现的信号。WDM系统完成的是透明传输，对于“业务”层信号来说，WDM的每个波长就像“虚拟”的光纤一样。DWDM技术的主要特点在网络扩充和发展中，是理想的扩容手段，也是引入宽带新业务（例如CATV、HDTV和B-ISDN等）的方便手段，增加一个附加波长即可引入任意想要的新业务或新容量。利用WDM技术

8、选路来实现网络交换和恢复，从而可能实现未来透明的、具有高度生存性的