光纤的原理与构造PPT课件

.,1,組別：第十組組員名單：9212086蘇庭毅(光纖)9422038彭書慶(B.B.CALL&電磁波&行動電話原理)9311018王啟成(行動電話演進)9311093陳春成(ADSL)9424021林子平,1,.,2,光纖,指導老師：雷智偉老師學生：蘇庭毅日期：97年12月18日,2,.,3,大綱,何謂光纖光纖發展的歷史光纖的原理與構造光纖的分類及傳輸原理光纖的優缺點我國光纖之發展,3,.,4,1.何謂光纖,光纖就是能輸送光線的纖維。管徑的大小大約只有萬分之一公尺公尺，只比頭髮稍粗些。光纖是根據全反射的原理來傳輸光波。一旦光波進入光纖，或多或少的還是會從光纖內部漏出來，跑出來量的多少，跟光纖的品質有很大的關係。,4,.,5,2-1.光纖發展的歷史,中古世紀至二十世紀初的光發展史：中古世紀當時是用火光來傳遞訊號作為警戒用途。後來則是在海上航行的船隻利用燈號來作為通訊用途。第一項屬於光通訊的專利則是在西元1880年由貝爾發明的光話機,5,.,6,2-1.光纖發展的歷史(續),中古世紀至二十世紀初的光發展史：西元1870年時，約翰道耳作了一個實驗，讓光波在由桶底流出的水柱中傳播，因為光為電磁波的一種，所以我們稱水柱那樣可以傳導光波的物質為波導。介質波導的理論則始於西元1910年，由Hondros及Debye首先提出。,6,.,7,7,波導,約翰道耳,.,8,2-2.光纖發展的歷史,光纖的近代發展史：西元1960年美國物理學家梅門成功地使紅寶石振盪產生雷射光。西元1966年，英籍華人科學家高錕博士和Hockham，發表了一篇具有劃時代意義的論文，他們提出，如果利用帶有包層材料的石英玻璃光學纖維(光纖)來進行光通信，其損耗可能低於20dB/km。到了西元1970年，美國康寧公司首次研發出級射率光纖，由貝爾實驗室製作成功，正式拉開光纖通訊的序幕。,8,.,9,9,高錕,梅門,.,10,3.光纖的原理與構造,玻璃的折射率比空氣的大，因此光從玻璃到空氣也會有全反射的現象。光纖的包層結構，則是中央用折射率高的玻璃材料，外圍用折射率低的玻璃材料，所形成的圓柱狀玻璃纖維，只要不發生太急的轉彎，光波可以順著光纖行進。,10,.,11,11,.,12,4.光纖的分類及傳輸原理,12,.,13,5.光纖的優缺點,13,.,14,14,.,15,6.我國光纖之發展,台灣地區於民國77年8月完成第一條台、澎光纖網路系統。並陸續完成台灣與各離島間的光纖網路與西部二條主幹線，東部光纖網路幹線、長途通信系統光纖網路化等。並計劃逐年汰換現有的海底同軸電纜，以我國對外通訊於民國88年全部光纖化為目標。電信總局並預定於公元2010年以前完成用戶線路全面光纖化。,15,.,16,B.B.Call&電磁波&行動電話原理,風管3A彭書慶9422038,16,.,17,B.B.call,無線電叫人收信器俗稱呼叫器或B.B.CALL，PAGER或BEEPER則是外國人的叫法發信者經由電信公司的電信網路及無線電發射台發送無線電信號，將信息傳送予無線電叫人收信器持有者，對經常外出或行踨不定的人士來說，是相當便利的通信設備。,.,18,B.B.call,無線電叫人業務從1976年開辦以來,在1990年用戶數最高峰時曾達265萬,由於早期呼叫器僅有BB叫功能,因此俗稱為BBCALL後來於1988年開放之顯示型無線電叫人業務,將其服務推向多元化,包括了:個人傳呼、資訊廣播與多元化資訊服務等。不過,由於行動電話的普及,BBCALL在1990年代後半期開始沒落,最終則被功能更為強大的行動電話取代。,.,19,131420=一生一世愛你33230=深深愛上妳4457=速速回機5776=我出去了,.,20,電磁波,游離輻射:會破壞生物細胞分子,例如伽瑪射線、X光、紫外線等。有熱效應的非游離輻射:不會破外生物細胞分子,但會產生溫度變化,例如可見光、紅外線等。無熱效應的非游離輻射:不會破壞生物細胞分子,也不會產生溫度變化,如通訊用之無線電波。,.,21,行動電話的原理,發話人的聲音透過變頻,轉碼的技術轉換成數位資料後,藉由多工連接的技術,從行動話機中同時傳遞到基地台及其他各種通訊設備,搜尋受話人的各種資料及資訊,在予傳送。然後經由復頻技術把數位聲音恢復成類比,最後由受話人接收。,.,22,行動電話基地台,行動電話基地台是低功率、多頻道、雙向的無線電，而行動電話是低頻率、多頻道、單向的無線電。當你用行動電話通訊時，等於是在對基地台說話，而這些訊息會進入埋設在地下的電話線路系統。,.,23,蜂巢式行動電話系統,美國BellLab.貝爾實驗室於1940年代發展出所謂的蜂巢式無線電話系統蜂巢式行動電話的系統基本上由一群六角型彼此相接的單位細胞（cell）所組成，系統包括行動電話交換中心、基地站，和移動台三部份。早期蜂巢式行動電話系統採類比方式，但有電話容量不足，無法進行數據通訊等缺點，因此新一代的蜂巢式行動電話系統採用數位方式。,.,24,電通4B王啟成9311018,.,25,緣由,市話時的點對點通訊常有諸多的不便，如人已離開電話邊、或外出時要撥電話卻在公共電話旁找不到零錢；而呼叫器時期也會因為堵車在外而不方便回覆。行動電話的來臨讓人們不再受到電話線的束縛、在室內外活動皆可方便的聯繫，帶來了大大的便利。,.,26,全球第一支行動電話,1959年由Motorola公司提出宛如大型軍用無線電般笨重MartinCooper於1973年4月3日，在紐約曼哈頓的某街角，撥了一通電話，給死對頭AT&T貝爾實驗室炫耀1983年美國Motorola公司正式發表全球第一支行動電話DynaTACcellphone,.,27,台灣的第一支行動電話,中華電信在1989年7月1日推出我們熟知的黑金剛大哥大此時門號是以090為開頭的9碼號碼體積超大通話費貴得嚇人,.,28,行動電話的演進,.,29,1G：AMPS,AdvancedMobilePhoneService進階行動電話服務系統第一個類比式的行動電話系統AMPS的構想起始於1964年由美國貝爾實驗室於1970發展完成商業AMPS系統乃於1983年正式運作，並成為AMPS的標準台灣在1989年引進AMPS行動電話系統,.,30,AMPS的優點,訊息的傳送較無隱密性可言,AMPS的缺點,沒有回音干擾,.,31,.,32,2G：GSM,GlobalSystemforMobileCommunications全球行動通訊系統於1982年由歐洲郵電會議及歐洲電信標準協會所共同負責制定的數位蜂巢式行動通訊標準是目前全世界最廣為使用的行動通訊系統我國所使用的頻率為GSM900、GSM1800。,.,33,GSM的優點,具國際漫遊功能較佳的保密能力提供個人數據通訊服務系統的測試與維修容易,.,34,.,35,2G：CDMA,CodeDivisionMultipleAccess分碼多工存取原本是軍方為了通信而開發的已廣泛應用到全球不同的民用通信中,.,36,CDMA的優點,通訊品質較佳通訊保密能力較好系統容量較大架設CDMA網路成本較低,.,37,2.5G：GPRS,GeneralPacketRadioService整合封包無線電服務技術由歐洲電信標準協會發展出來的通訊技術標準係以全球行動通訊系統(GSM)為基礎GPRS是跨入第三代行動通訊(3G)的重要技術,.,38,GPRS提升GSM的數據服務性能,點對點(P2P)服務多播(P2MP)服務簡訊服務(SMS)多媒體服務MMS網際網路服務郵件服務,.,39,3G：WCDMA,WidebandCodeDivisionMultipleAccess寬頻分碼多工存取適合高速數據傳輸可進行上網、視訊會議或做語音傳送費用是以消費者的資料傳輸量來定,.,40,WVDMA的優點,高彈性的通訊服務高效率的頻譜使用較大的語音通話容量快速且多樣性的數據服務無感式的接取服務具有非同步無線接取的能力經濟的網路架設成本低風險、高成熟度的技術,.,41,.,42,3G：CDMA2000,CodeDivisionMultipleAccess2000分碼多工存取ITU的IMT-2000標準認可的無線電介面亦是2GCDMA標準的延伸,.,43,CDMA2000的優點,通話更清晰減少手機間的干擾增加用戶的容量功率比較低，電磁波對人的傷害可以降低斷訊的機率減少,.,44,.,45,電通4A陳春成9311093,.,46,DSL,數位用戶迴路（DigitalSubscriberLine，縮寫：DSL）1988年，貝爾實驗室一位工程師設計了一種方法可以讓數位信號載入到電話線路未使用頻段。但是管理層對這個並不熱心，直到1990年代晚期有線電視公司開始推銷寬頻網際網路時才得到改善。到2005年，DSL技術是CableModem向歐洲和北美的家庭用戶的提供寬頻接入主要競爭對手。,.,47,DSL工作原理,電話系統設計之初，主要用來傳送話音呼叫。銅纜實際上可以提供更高的頻寬，這取決於電路質量和設備的複雜度。通過利用電話線的附加頻段成功克服了在話音頻帶上傳送大量數據的難題。,.,48,DSL技術,可達範圍與數據速率成反比。使用DSL技術的技術(有時也叫xDSL)有:ADSL（非對稱用戶數位線）HDSL（高速用戶數位線）RADSL（速率自適應數位用戶線路）SDSL（對稱數位用戶線路,標準版HDSL）VDSL（超高速用戶數位線）G.SHDSL（ITU-T標準替換早期SDSL）,.,49,ADSL,全名AsymmetricDigitalSubscriberLine。中譯非對稱數位用戶線路或作非對稱數位用戶回路（AsymmetricDigitalSubscriberLoop）。,.,50,ADSL介紹,ADSL因為上行和下行的速率不相同，因此稱為非對稱數位用戶線路。它採用頻分復用技術把普通的電話線分成了三個相對獨立的通道，從而避免了相互之間的干擾。通常ADSL在不影響正常電話通信的情況下可以提供最高1Mbps的上行速度和最高24Mbps的下行速度。,.,51,傳輸標準,由於受到傳輸高頻信號的限制，用戶的電話線連到電話局的距離不能超過5千米。ADSL設備在傳輸中需要遵循以下標準之一：ITU-TG.992.1(G.dmt)下行8Mbps，上行896KbpsITU-TG.992.2(G.lite)下行1.5Mbps，上行512KbpsITU-TG.994.1(G.hs)可變比特率（VBR）ANSIT1.413Issue#2下行8Mbps，上行896Kbps,