光纤通信技术课件-第1章概述

光网络第一章概述第一章概述1.1光纤通信的基本概念1.2光纤通信系统的基本组成1.3光网络的基本概念1.4光纤通信的历史和发展趋势第一章概述1.1光纤通信的基本概念（1）光波的性质

（2）光纤的性质

利用光导纤维传输光波信号的通信方式称为光纤通信。第一章概述（1）光波的性质第一章概述光波如何向前传播？电磁感应：变化的电场产生变化的磁场，变化的磁场又感应出变化的电场。第一章概述（2）光纤的性质光纤（光导纤维）：是一种介质光波导主要材料是石英系材料：SiO2

第一章概述三个实用的低损耗窗口:

0.85μm

1.31μm1.55μm

——2db/km

——0.5db/km——0.2db/km

→损耗最小第一章概述光纤通信的优点(1)传输频带宽，通信容量大(2)传输损耗小，中继距离长(3)抗电磁干扰能力强(4)线径细、重量轻(5)资源丰富第一章概述光缆直径:125μm/2.5mm重量:6kg/km电缆直径:28.4mm重量:1100kg/km第一章概述1.2光纤通信系统的基本组成强度调制-直接检波（IM-DD）的光纤数字通信系统数字编码：在系统中传输0，1两种信息第一章概述11强度调制间接调制（外调制）光源电信号光信号光源电光光信号调制器电信号直接调制（内调制）第一章概述1.3光网络的基本概念光网络是光纤通信网络的简称。它是指以光纤为基础传输链路所组成的一种通信体系结构。换句话说，光网络就是一种基于光纤的电信网。SDH传输网MSTP传输网DWDM传输网光传送网（OTN）TDM业务TDM业务、以太网业务等透明传送多种业务大颗粒多种业务第一章概述1.4光纤通信的历史和发展趋势1、现代光纤通信2、光纤通信的发展趋势1、现代光纤通信1966年，英籍华裔学者高锟（C.K.Gao）和霍克哈姆（C.A.Hockham）发表了关于传输介质新概念的论文，奠定了现代光通信——光纤通信的基础。指明通过“原材料的提纯制造出适合于长距离通信使用的低损耗光纤”这一发展方向：如果把材料中金属离子含量的比重降低到10－6以下，就可以使光纤损耗减小到10dB/km。第一章概述1970年，光纤研制取得了重大突破：在当年，美国康宁（Corning）公司就研制成功损耗20dB/km的石英光纤。1972年，康宁公司高纯石英多模光纤损耗降低到4dB/km。1973年，美国贝尔(Bell)实验室的光纤损耗降低到2.5dB/km。1974年降低到1.1dB/km。1976年，日本电报电话(NTT)公司将光纤损耗降低到0.47dB/km(波长1.2μm)。在以后的10年中，波长为1.55μm的光纤损耗：1979年是0.20dB/km，1984年是0.157dB/km，1986年是0.154dB/km，接近了光纤最低损耗的理论极限。第一章概述1970年，作为光纤通信用的光源也取得了实质性的进展：美国贝尔实验室、日本电气公司(NEC)和前苏联先后，研制成功室温下连续振荡的半导体激光器(短波长)。虽然寿命只有几个小时，但它为半导体激光器的发展奠定了基础。1973年，半导体激光器寿命达到7000小时。1976年，日本电报电话公司研制成功发射波长为1.3μm的铟镓砷磷(InGaAsP)激光器。1977年，贝尔实验室研制的半导体激光器寿命达到10万小时。1979年美国电报电话(AT&T)公司和日本电报电话公司研制成功发射波长为1.55μm的连续振荡半导体激光器。第一章概述光纤通信系统的突破：850nm波长多模光纤的第一代系统（1973～1976）1300nm波长多模光纤的第二代系统（1976～1982）1300nm单模光纤多模激光器的第三代系统（1987～）155