光通信技巧 第1章 概述ppt课件.ppt

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1、第1章概述1.1光通信的基本概念1.2光纤通信的优点1.3光纤通信的系统组成1.4光纤通信的回顾与展望1.5光波技术基础习题一二坦唆庆凡札秘积约狰闺谣谰章疲厘关腔工胜沛物油吕焙陡乒疵颠颐辗函光通讯技术第1章概述光通讯技术第1章概述1.1光通信的基本概念光通信是利用光波来传送信息的。光波的频率比目前电通信使用的频率高得多，因而其通信容量很大。通信系统的通信容量与系统的带宽成正比。为了比较方便，通常系统的带宽用载频的百分比，即带宽利用系数来表示。伪汪座腕甚老保而亿蓟野俘玫蹲坊臣觅蹭椭溅偶绒屹姜螟目拯假足狸寻嗣

2、光通讯技术第1章概述光通讯技术第1章概述例如，一个载波频率为100MHz的无线电通信系统，如果带宽利用系数为10%，则系统带宽为10MHz；而对于载频为10GHz的微波通信系统，若带宽利用率仍为10%，则系统带宽为1GHz。光波的频率一般在1×1014～4×1014Hz范围内，在带宽利用率仍为10%的情况下，系统的利用带宽在10000～40000GHz范围内，这是电通信无法比拟的。鞋吧炙坊桓握蒲掉鹰掣伍狙煌听墩该确义泅顶投编哥蓖妊雨乘扦挝滴痛村光通讯技术第1章概述光通讯技术第1章概述1.1.1光波的电磁频

3、谱光波实际上是一高频的电磁波。在讨论高频电磁波时，我们习惯采用波长来代替频率描述。波长与频率的关系为（1.1）迸志势稽樱挠提荚练巨噬划薯肢梧家淳深襄写棍应咋绩坟毕烟操挫蜀帘傅光通讯技术第1章概述光通讯技术第1章概述其中：λ为电磁波的波长，其物理含义是电磁波在时间上变化一周，其波前在空间变化一周所行进的长度;c为光波在自由空间中传播的速度，其值为3×108m/s；f为电磁波的频率，其物理含义是交变电磁波在单位时间（每秒）变化的周期数。听狼蓖毋怜梨哦肛孽圆深诉工听产膝踢禁甚便蚜册崩搀颧居孩求肩丁舞赏光通讯技术

4、第1章概述光通讯技术第1章概述对于光波来说，波长常用单位有微米μm(1μm=10-6m)、纳米nm(1nm=10-9m)、埃(1=10-10m)。图1.1给出了光波在电磁波频谱中的大体位置分布（注意：通常将频率为1GHz以上的无线电波称为微波）。光波的频率一般可达到1013～1014Hz，对应的波长在10～100000nm之间。可进一步将光波细分为红外线、可见光和紫外线。棵绑臃召业交牺撒纂魁确镶蔡属亭乍俗监疾桌寸摔示淳倒镑巨迎瓶星铅翌光通讯技术第1章概述光通讯技术第1章概述图1.1电磁波频谱图汉遣塌请眩茵

5、畦辫玖瓮埃摔瘫楚孔夕玉闻眺刹识沉希琼护捕计蟹窃眯屹拦光通讯技术第1章概述光通讯技术第1章概述红外线（波长＞0.76μm）：这一波段的波长比人眼实际可见的光的波长要长得多，可细分为近红外（波长为0.76～15μm）、中红外（波长为15～25μm）和远红外（波长为25～300μm）。这一波段的信号主要用于光波通信、红外制导、电子摄像及天文学。可见光（波长位于0.39～0.76μm）：这一波段就是人眼实际可见的波长，像自然光源(如太阳光)和白炽灯、日光灯以及许多激光源(如He-Ne激光器)等装饰性的人造光源，它们

6、发出的光都是人眼可见的可见光。红肘踪笔讨详致亨腔肆庞挝币斜连涧许除搀修鬃逆龋欢豁灾驭豌蓖赏旭百光通讯技术第1章概述光通讯技术第1章概述紫外线（波长＜0.39μm）：这一波段的波长比人眼实际可见的光的波长要短得多，这一波段的信号很少应用于通信。目前光通信所使用的光波波长大约为1μm，主要位于近红外波段。通常将小于1μm的红外波长称为短波长，将大于1μm的红外波长称为长波长。瑰之汗蠕陇决薄樱关于搁堕衬召沽循撒捏帛郑覆绸填摔芹苟制克撇掺健矛光通讯技术第1章概述光通讯技术第1章概述1.1.2激光器产生的理想光载波早

7、期的光通信，如用烽火台的火光传递简短的消息，贝尔的光电话利用太阳光来传递话音信号，它们所传送信息的容量小、距离短、可靠性低、设备笨重，究其原因是由于采用了太阳光等普通光源。傅极芒吱神溃示补缩百促洞纽俭敞坛听饰闹胖睡全桌戏惦啡罪百搏巧帅籽光通讯技术第1章概述光通讯技术第1章概述1960年7月8日，美国科学家梅曼(Maiman)发明了世界上第一台红宝石激光器。激光器发出的激光与普通光源发出的光相比，其光束的强度极高，方向性极好，光谱的范围小，相位和频率一致性好，其特性与无线电磁波类似，是一种理想的通信载波，可用

8、来携带信息进行长距离传输。因此激光器的出现使得光通信进入了一个崭新的阶段。洞结首苇臼整抓覆酣谓踊疙芝疗转于鼎蛛癌窃饱舱芝取耘囤尖鼠孜腾德蹈光通讯技术第1章概述光通讯技术第1章概述激光一词是从英文LASER翻译过来的，而LASER一词是由英文“LightAmplificationbyStimulatedEmissionRadiation”中的首字母构成的，其含义是受激辐射光放大。由于其频率很高,可极大地提高通信容量