光纤通信课程论文正稿.doc

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1、....中南林业科技大学课程论文课程名称：光纤通信姓名：叶东成学号：20104346专业班级：电子信息工程一班院（系）：计算机与信息工程学院指导教师评语：成绩：签名：年月日........目录一、光纤通信的发展、特点、工作波长…………………………二、光纤通信的系统的组成………………………………………三、光纤的结构和类型……………………………………………四、光纤的传输原理………………………………………………五、光纤的传输特性………………………………………………六、LP原理、功率特性、结构……………………………………七、光检测系统工作原理…………

2、………………………………八、SDH组成………………………………………………………九、系统设计………………………………………………………........一、光纤通信的发展、特点、工作波长光纤通信的发展光纤通信是以光作为信息载体，以光纤作为传输媒介的通信方式。光纤通信技术是近30年迅猛发展起来的高新技术，给世界通信技术乃至国民经济、国防事业和人民生活带来了巨大变革。为了使读者对光纤通信的发展历程有个基本了解，现将该技术的进程简要介绍如下。1966年，英籍华人高锟(C·K·Kao)预见利用玻璃可以制成衰减为20dB／km的通信光导纤维(简称光纤)。

3、当时，世界上最优秀的光学玻璃衰减达l000dB／km左右。1970年，美国康宁公司首先研制成衰减为20dB／km的光纤。从此，光纤就进入了实用化的发展阶段，世界各国纷纷开展光纤通信的研究。光纤的主要作用是引导光在光纤沿直线或弯曲的途径传播。为了实现长距离的光纤通信，必须减小光纤的衰减。C·K·Kao早就指出降低玻璃的过渡金属杂质离子是降低光纤衰减的主要因素。另一方面，玻璃的OH离子对衰减也有严重的影响。到了1976年，人们设法降低OH含量后发现低衰减的长波长窗口有：1.31μm、1.55μm。1980年，光纤衰减已降低到0.2dB／km(1.

4、55μm)，接近理论值。这样，使得进行长距离的光纤通信成为可能。与此同时，为促进光纤通信系统的实用化，人们又及时地开发出适用于长波长的光源、激光器、发光管、光检测器。应运而生的光纤成缆。光无源器件和性能测试及工程应用仪表等技术日臻成熟。这都为光纤光缆作为新的通信传输媒介奠定了良好的基础。1976年，美国西屋电气公司在亚特兰大成功地进行了世界上第一个44.736Mbit／s且传输110km的光纤通信系统的现场实验，使光纤通信向实用化迈出了第一步。1981年以后，用光纤通信技术大规模地制成商品并推向市场。历经近20年突飞猛进的发展，光纤通信速率由

5、1978年的45Mbit／s提高到目前的40Gbit／s。光纤通信的特点在光纤通信系统中，作为载波的光波频率比电波频率高的多，而作为传输介质的光纤又比同轴电缆或波导管的损耗低得多，因此，相对于电缆通信或微波通信，光纤通信具有许多独特的优点。1、容许频带很宽，传输容量很大光纤通信系统的容许频带（带宽）取决于光源的调制特性、调制方式和光纤的色散特性。石英单摸光纤在1.31um波长具有零色散特性，通过光纤的设计，还可以把零色散波长移到1.55um。在零色散波长窗口，单模光纤都具有几十GHz.km的带宽距离积。另一方面，可以采用多种复用技术来增加传输

6、容量。最简单的是空分复用，因为光纤很细，外径只有125um，一根光缆可以容纳几百根光纤，12*12=144根光纤的带状光缆早已实现。这种方法使线路传输容量成百倍的增加。就单根光纤而言，采用波分复用（WDM）或光频分复用（OFDM）是增加光线通信系统传输容量最有效的方法。另一方面，减小光源谱线宽度和采用外调制方式，也是增加传输容量的有效方法。2、损耗很小，中继距离很长且误码率很小........石英光纤在1.31um和1.55um波长，传输损耗分别为0.50dB/km和0.20dB/km，甚至更低。因此，用光纤比用同轴电缆或波导管的中继距离长得

7、多。目前，采用外调制技术，波长为1.55um的色散移位单模光纤通信系统，若其传输速率为2.5Gb/s，则中继距离可达150km；若其传输速率为10Gb/s，则中继距离可达100km。采用光纤放大器、色散补偿光纤，中继距离还可增加。传输容量大、传输误码率低、中继距离长的优点，是光纤通信系统不仅适合与长途干线网，而且适合于接入网的使用，这也是降低每公里话路的系统造价的主要原因。1、重量轻、体积小光纤重量很轻，直径很小。即使做成光缆，在芯数相同的条件下，其重量还是比电缆轻得多，体积而已小得多。通信设备的重量和体积对许多领域特别是军事、航空和宇宙飞船

8、的方面的应用，具有特别重要的意义。在飞机上用光纤代替电缆，不仅降低了通信设备的成本，而且降低了飞机的制造成本。2、抗电磁干扰性能好光纤由电绝缘的石英材料制成，光纤通