光纖通信.第1章

1、第一章第一章 緒緒 論論第一節(jié)第一節(jié) 光的性質(zhì)光的性質(zhì)第二節(jié)第二節(jié) 光通信及光纖通信光通信及光纖通信第三節(jié)第三節(jié) 光纖通信系統(tǒng)的組成原理光纖通信系統(tǒng)的組成原理第四節(jié)第四節(jié) 光纖通信系統(tǒng)的發(fā)展光纖通信系統(tǒng)的發(fā)展第一節(jié)第一節(jié) 光的性質(zhì)光的性質(zhì)1.1.光的本質(zhì)光的本質(zhì) 光波是一種電磁波。 光和電磁波乃是同一實(shí)體的屬性的表現(xiàn)，光是一種按照電磁定律在場(chǎng)內(nèi)傳播的電磁擾動(dòng)（振動(dòng)）。 麥克斯韋電磁場(chǎng)的力學(xué)理論 （1865年）2.光波的劃分光波的劃分1.1 可見光可見光 紫：0.390.43m；靛：0.430.45m；蘭：0.450.50m； 綠：0.500.57m；黃：0.570.60m；橙：0.600.63

2、m； 紅：0.630.76m；1.2 紅外線紅外線 近紅外：0.7615m；中紅外：1525m；遠(yuǎn)紅外：25300m1.3 無線電波無線電波 至高頻（亞毫米波）THF：3001000GHz，0.31mm； 極高頻（毫米波）EHF：30300GHz，110mm； 超高頻（厘米波）SHF：330GHz，110cm； 特高頻（分米波）UHF：3003000MHz，110dm； 甚高頻（米波）VHF：30300MHz，110m； 高 頻（短波）HF：330MHz，10100m； 中 頻（中波）MF：3003000kHz，0.11km； 低 頻（長(zhǎng)波）LF：30300kHz，110km； 甚低頻（甚長(zhǎng)波

3、）VLF：330kHz，10100km； 特低頻（特長(zhǎng)波）ULF：3003000Hz，1001000km； 超低頻（超長(zhǎng)波）：30300Hz，100010000km； 極低頻（極長(zhǎng)波）：330Hz；10000100000km微波無線電波頻段劃分表長(zhǎng)波中波短波微波無線電波波段和頻段名稱波段名稱波段名稱波長(zhǎng)范圍波長(zhǎng)范圍波段名稱波段名稱頻率范圍頻率范圍長(zhǎng)波101千米低頻（LF）30300千赫中波1000100米中頻（MF）3003000千赫 短波 10010米高頻（HF）330兆赫超短波101米甚高頻（VHF）30300兆赫微波 分米波10.1米特高頻（UHF）3003000兆赫 厘米波101厘米超

4、高頻（SHF）330吉赫 毫米波101毫米極高頻（EHF）30300吉赫 亞毫米波10.1毫米至高頻（THF）3003000吉赫 自由空間波長(zhǎng)，自由空間波長(zhǎng)，m頻率，頻率，Hz通信波段劃分及相應(yīng)傳輸媒介通信波段劃分及相應(yīng)傳輸媒介10110710210610310510410410510310610210710110810010910-1101010-2101110-3101210-4101310-5101410-61015ELF VF VLF LF MF HF VHFUHFSHF EHF電力、電話電力、電話無線電、電視無線電、電視微波微波紅外紅外可見光可見光雙鉸線雙鉸線同軸電纜同軸電纜光纖光纖

5、衛(wèi)星衛(wèi)星/微波微波AM無線電無線電 FM無線電無線電頻段頻段劃分劃分傳傳輸輸介介質(zhì)質(zhì)光纖光纖3.光波的傳播形式光波的傳播形式 任何光均以下述三種波的合成形成傳播：任何光均以下述三種波的合成形成傳播： TEM波：在傳播方向上沒有電場(chǎng)和磁場(chǎng)分量，稱為橫電磁波。 TE波：在傳播方向上只有磁場(chǎng)分量，而無電場(chǎng)分量，稱為橫電波。 TM波：在傳播方向上只有電場(chǎng)分量，而無磁場(chǎng)分量，稱為橫磁波。第二節(jié)第二節(jié) 光通信及光纖通信光通信及光纖通信1光通信的概念光通信的概念1.1 1.1 光通信的定義光通信的定義 凡是利用光波作為載頻的通信方式，均稱為光通信。 光波通信的特點(diǎn)光波通信的特點(diǎn)波長(zhǎng)短，載頻高波長(zhǎng)短，載頻高帶

6、寬寬帶寬寬容量大容量大能量集中能量集中器件尺寸小器件尺寸小功耗低功耗低一般的媒質(zhì)對(duì)光傳輸都產(chǎn)生不利影響一般的媒質(zhì)對(duì)光傳輸都產(chǎn)生不利影響早期，光波通信沒有顯示其優(yōu)點(diǎn)，人們對(duì)其興趣不大！早期，光波通信沒有顯示其優(yōu)點(diǎn)，人們對(duì)其興趣不大！1.21.2光通信的發(fā)展光通信的發(fā)展 最早的光通信可以追溯到古代的烽火通信。早在3000多年前，我國(guó)周朝就有利用烽火臺(tái)的火光傳遞信息的光通信。 這是一種利用可見光進(jìn)行的視覺通信。 路漫漫兮路漫漫兮. 1880年貝爾發(fā)明的第一臺(tái)光電話機(jī)，如圖1-1所示。 它使用弧光燈（或太陽光）作光源，光束通過透鏡聚焦在話筒（送話器）的振動(dòng)鏡上。當(dāng)人對(duì)著話筒講話時(shí)，振動(dòng)片隨著話音振動(dòng)，

7、從而使得反射光的強(qiáng)弱隨著話音的強(qiáng)弱作相應(yīng)的變化，這就將話音信息載荷在光波上（即調(diào)制）。在接收端，裝有一拋物面接收鏡，它把從大氣中傳送來的載有話音信息的光波反射到硅光電池上，硅光電池將光能轉(zhuǎn)換為電流（即解調(diào)）。把電流送到聽筒（受話筒），就可以聽到從發(fā)送端傳來的聲音。傳輸距離很短，只有213米。陽光反射鏡送話筒振動(dòng)鏡透鏡受話器拋物鏡硅光電池圖1-1 貝爾的光電話2 2光纖通信光纖通信2.12.1光纖通信的定義光纖通信的定義 光纖通信是指采用光導(dǎo)纖維（即光纖）作為傳光媒介的通信方式。即在光通信中，傳輸媒介不是空氣，而是光導(dǎo)纖維。2.2光纖通信的特點(diǎn)光纖通信的特點(diǎn) 2.2.1 頻率高、頻帶寬頻率高、頻

8、帶寬 頻帶的寬窄代表傳輸容量的大小。載波頻率越高，可以傳輸信號(hào)的頻帶寬度就越寬。 光纖通信使用的頻率極高，可見光的頻率高達(dá)THz，比甚高頻頻段（VHF）高出百萬倍，比特高頻頻段（UHF）高出十萬倍。2.2 光纖通信的特點(diǎn)光纖通信的特點(diǎn) 2.2.2 2.2.2 通信容量大通信容量大 一對(duì)光纖的傳輸能力理論值為20億路電話和1000萬套電視節(jié)目。 2.2.3 2.2.3 保密性能好保密性能好 由于光纖的特殊結(jié)構(gòu)，光波只能在光纖中傳播，泄露極其微弱，很難竊聽光纖中的傳輸信號(hào)，故其保密性能好。且可經(jīng)過高溫、低溫和危險(xiǎn)地段等。2.2 光纖通信的特點(diǎn)光纖通信的特點(diǎn) 2.2.4 2.2.4 損耗小、中繼距離

9、長(zhǎng)損耗小、中繼距離長(zhǎng) 由于光纖的損耗比電纜等傳輸媒介的損耗小得多，故其中繼距離特別長(zhǎng)，一般為幾百公里，甚至上千公里或上萬公里。 2.2.5 2.2.5 抗干擾能力強(qiáng)抗干擾能力強(qiáng) 由于光纖是絕緣體，不怕雷擊和高壓等電磁干擾。同時(shí)，光波的頻率極高，而各種干擾頻率一般較低，故其抗干擾能力極強(qiáng)。 2.2 光纖通信的特點(diǎn)光纖通信的特點(diǎn) 2.2.6 成本低、壽命長(zhǎng)成本低、壽命長(zhǎng) 石英玻璃原料豐富，只用數(shù)克石英便可拉制出1公里的光纖，重量輕，使用壽命長(zhǎng)，一般為25年以上。 光纖通信的優(yōu)點(diǎn)光纖通信的優(yōu)點(diǎn)GOOD 損耗低，損耗低，0.2dB/km; 傳輸容量大，傳輸容量大，400nm，50THz; 重量輕，體積

10、小，重量輕，體積小，27g/km fiber; 資源豐富，石英資源豐富，石英; 抗電磁干擾，不易串音，抗雷擊，通信質(zhì)量高抗電磁干擾，不易串音，抗雷擊，通信質(zhì)量高; 防爆性能好防爆性能好; . 光纖通信系統(tǒng)一般由電端機(jī)（收發(fā)）、光發(fā)射機(jī)、光接收機(jī)、光中繼器以及光纜等組成。 如圖1-2所示 電端機(jī)發(fā)送光發(fā)射機(jī)電端機(jī)接收光中繼器光接收機(jī)光纖光纖圖1-2 光纖通信系統(tǒng)的組成原理框圖第三節(jié)第三節(jié) 光纖通信系統(tǒng)的組成光纖通信系統(tǒng)的組成光纖通信示意圖1.發(fā)送電端機(jī) 發(fā)送電端機(jī)主要完成電信號(hào)的處理工作，如調(diào)制等，然后送往光發(fā)射機(jī)。電端機(jī)既可以送出模擬信號(hào)，也可以送出數(shù)字信號(hào)。輸出模擬信號(hào)的電端機(jī)一般是載波機(jī)或

11、電視發(fā)送設(shè)備，對(duì)應(yīng)的光纖通信系統(tǒng)稱為模擬光纖通信系統(tǒng)。輸出數(shù)字信號(hào)的電端機(jī)主要有脈沖編碼調(diào)制（PCM）設(shè)備，對(duì)應(yīng)的光纖通信系統(tǒng)稱為數(shù)字光纖通信系統(tǒng)。 電端機(jī)發(fā)送光發(fā)射機(jī)電端機(jī)接收光中繼器光接收機(jī)光纖光纖圖1-2 光纖通信系統(tǒng)的組成原理框圖2.光發(fā)射機(jī) 光發(fā)射機(jī)是將發(fā)送電端機(jī)送來的電信號(hào)轉(zhuǎn)換為光信號(hào)，并送進(jìn)光纜中進(jìn)行傳輸。電光轉(zhuǎn)換主要由光源器件來完成。目前光源器件包括半導(dǎo)體激光二極管和發(fā)光二極管。激光二極管發(fā)射激光，功率大，波譜窄，適用于大容量、遠(yuǎn)距離的光纖通信系統(tǒng)。發(fā)光二極管發(fā)射熒光，功率小，波譜寬，適用于小容量、短距離的光纖通信系統(tǒng)。 電端機(jī)發(fā)送光發(fā)射機(jī)電端機(jī)接收光中繼器光接收機(jī)光纖光纖圖1

12、-2 光纖通信系統(tǒng)的組成原理框圖3.光纜 光纜作為傳輸媒介，主要任務(wù)是傳送光信號(hào)。光纜是由若干根光纖組成，依據(jù)使用的需要，光纖數(shù)目可以由幾根到數(shù)千根不等。通常，一根光纖傳送一個(gè)方向的光信號(hào)，故雙向通信需要兩根光纖。但采用波分復(fù)用技術(shù)后，一根光纖便可實(shí)現(xiàn)雙向傳輸。電端機(jī)發(fā)送光發(fā)射機(jī)電端機(jī)接收光中繼器光接收機(jī)光纖光纖圖1-2 光纖通信系統(tǒng)的組成原理框圖 4.光中繼器 光中繼器是將傳輸一段距離后的光信號(hào)進(jìn)行放大，以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離傳輸。目前，常用的中繼方式是光/電/光再生方式，即首先通過光電轉(zhuǎn)換將接收到的微弱光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，然后對(duì)電信號(hào)進(jìn)行放大處理，最后再經(jīng)過電光轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為光信號(hào)，耦合進(jìn)光纖中繼續(xù)傳

13、輸。 電端機(jī)發(fā)送光發(fā)射機(jī)電端機(jī)接收光中繼器光接收機(jī)光纖光纖圖1-2 光纖通信系統(tǒng)的組成原理框圖5.光接收機(jī) 光接收機(jī)是將接收到的光信號(hào)還原為電信號(hào)，然后送到接收電端機(jī)。電光轉(zhuǎn)換主要由光電檢測(cè)器來完成。目前常用的有PIN光電二極管和雪崩光電二極管（APD）兩種。后者在轉(zhuǎn)換的同時(shí)，還可利用雪崩效應(yīng)對(duì)光信號(hào)進(jìn)行放大，有利于提高接收靈敏度。 電端機(jī)發(fā)送光發(fā)射機(jī)電端機(jī)接收光中繼器光接收機(jī)光纖光纖圖1-2 光纖通信系統(tǒng)的組成原理框圖6.接收電端機(jī) 接收電端機(jī)的作用同發(fā)送電端機(jī)的作用相反，如解調(diào)等。 電端機(jī)發(fā)送光發(fā)射機(jī)電端機(jī)接收光中繼器光接收機(jī)光纖光纖圖1-2 光纖通信系統(tǒng)的組成原理框圖 1880年貝爾發(fā)明

14、光電話一直到1960年以前，光通信的發(fā)展幾乎停滯不前。 困難在哪里？困難在哪里？第四節(jié)第四節(jié) 光纖通信系統(tǒng)的發(fā)展光纖通信系統(tǒng)的發(fā)展主要原因有三主要原因有三： 光源問題：采用日光等光源，由于它們?yōu)榉窍喔晒?，方向性不好，不易調(diào)制與傳輸。 傳輸媒介問題：以空氣作傳輸媒介，損耗很大，無法實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離傳輸，而且通信也極不穩(wěn)定可靠 。 光電檢測(cè)器問題：硅光電池作為光電檢測(cè)器，內(nèi)部噪聲很大，通信質(zhì)量難以保證。1.光源問題 1960年，美國(guó)梅曼（Maiman）發(fā)明了紅寶石激光器，它發(fā)出的是一種譜線很窄、方向性很好、頻率和相位一致的相干光，易于調(diào)制和傳輸。它的發(fā)明解決了光源問題。但紅寶石激光器發(fā)出的光束不易耦合進(jìn)

15、光纖中傳輸，耦合效率極低。 1962年研制成功鎵鋁砷（GaAlAs）注入式半導(dǎo)體激光器，優(yōu)點(diǎn)是發(fā)光波長(zhǎng)為850nm，與光纖的低衰減窗口一致，易于耦合，體積小。缺點(diǎn)是無法在室溫下工作，壽命短。 1970年研制成功了鎵鋁砷（GaAlAs）雙異質(zhì)結(jié)注入式半導(dǎo)體激光器，它可以在室溫下連續(xù)工作，且壽命長(zhǎng)。同一時(shí)期又發(fā)明了發(fā)光二極管，徹底解決了光源問題。 曙光出現(xiàn)了！曙光出現(xiàn)了！2.傳輸媒介問題 光傳輸媒介主要是采用光纖。據(jù)有文字記載的關(guān)于光波導(dǎo)傳播光的實(shí)驗(yàn)，可追溯到19世紀(jì)。 1870年左右，歐洲人廷德爾通過實(shí)驗(yàn)證明，光線在自由流下的水流中走的是彎曲路徑。 1910年在進(jìn)行了大量實(shí)驗(yàn)之后，人們對(duì)光纖傳光

16、作出了定量分析，但是由于光纖損耗太大，限制了其傳輸距離。 1966年，英籍華人科學(xué)家高琨（Charles.K.Kao）博士發(fā)現(xiàn)了普通二氧化硅玻璃損耗大的原因是由于其中雜質(zhì)所為，提純后損耗可降低到每公里20分貝。 1970年8月美國(guó)康寧玻璃公司（Corning Glass Co.）拉制成功第一根衰減為20 dB/km的石英玻璃光導(dǎo)纖維。 隨后光纖損耗急劇下降，到80年代左右，光纖損耗已降低到0.2dB/km，使光纖成為了理想的傳輸媒介。 3.光電檢測(cè)器問題 光電檢測(cè)器件得到了迅速發(fā)展，相繼研制成功： 適用于短波長(zhǎng)的硅光二極管（Si-PIN）和硅雪崩光電二極管（Si-APD） 適用于長(zhǎng)波長(zhǎng)的InG

17、aAsP/InP、Ge光電二極管（PIN）和雪崩光電二極管（APD）等。19701970年，光纖誕生！年，光纖誕生！ 康寧玻璃公司康寧玻璃公司1970年首先研制出衰耗年首先研制出衰耗20dB/km的光纖。光纖通信由此開始！的光纖。光纖通信由此開始！4 4. .光纖通信的發(fā)展光纖通信的發(fā)展 1976年年，美國(guó)在亞特蘭大（Atlanta）進(jìn)行了世界上第一個(gè)實(shí)用光纖通信系統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，系統(tǒng)采用GaAlAs激光器作光源，多模光纖作傳輸介質(zhì)，速率為44.7Mb/s，傳輸距離約10km。標(biāo)志著光纖通信從基礎(chǔ)研究發(fā)展到了商業(yè)應(yīng)用的新階段。 1980年年，美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)化FT-3光纖通信系統(tǒng)投入商業(yè)應(yīng)用，系統(tǒng)采用漸

18、變型多模光纖，速率為44.7Mb/s。隨后美國(guó)很快敷設(shè)了東西干線和南北干線，穿越22個(gè)州， 光纜總長(zhǎng)達(dá)5104km。光纖技術(shù)和半導(dǎo)體光電子技術(shù)的進(jìn)光纖技術(shù)和半導(dǎo)體光電子技術(shù)的進(jìn)步，促使光纖通信技術(shù)飛速發(fā)展！步，促使光纖通信技術(shù)飛速發(fā)展！ 1976年和年和1978年年，日本先后進(jìn)行了速率為34Mb/s，傳輸距離為64km的突變型多模光纖通信系統(tǒng)， 以及速率為100Mb/s的漸變型多模光纖通信系統(tǒng)的試驗(yàn)。 1983年年，敷設(shè)了縱貫日本南北的光纜長(zhǎng)途干線，全長(zhǎng)3400km，初期傳輸速率為400Mb/s，后來擴(kuò)容到1.6Gb/s。 1988年年，由美、日、 英、法發(fā)起的第一條橫跨大西洋 TAT-8海底

19、光纜通信系統(tǒng)建成，全長(zhǎng)6400km。 1989年年，第一條橫跨太平洋 TPC-3/HAW-4海底光纜通信系統(tǒng)建成， 全長(zhǎng)13200km光纖通信經(jīng)歷了四個(gè)重要的歷史階段光纖通信經(jīng)歷了四個(gè)重要的歷史階段 第一代光纖通信系統(tǒng)： 19661976年，為基礎(chǔ)研究到商業(yè)應(yīng)用的開發(fā)時(shí)期。實(shí)現(xiàn)了短波長(zhǎng)低速率多模光纖通信，波長(zhǎng)為850nm，速率為34Mbit/s或45Mbit/s，每公里衰減為1.5dB，無中繼通信距離僅為10公里左右。 第二代光纖通信系統(tǒng)： 19761986年，以提高傳輸速率和增加傳輸距離為目標(biāo)。采用1310nm和1550nm波長(zhǎng)，單模光纖，速率為140565Mbit/s，每公里衰減為0.85

20、dB，無中繼通信距離僅為60公里左右。 第三代光纖通信系統(tǒng)： 19861996年，以超大容量超長(zhǎng)距離為目標(biāo)。采用1550nm的長(zhǎng)波長(zhǎng)（也稱超長(zhǎng)波長(zhǎng)）激光器，單模光纖，每公里衰減為0.4dB，無中繼通信距離可達(dá)200公里，速率可達(dá)2.510Gbie/s。第四代光纖通信系統(tǒng)： 光波分復(fù)用系統(tǒng) 超高速系統(tǒng) 全光通信系統(tǒng) 等等 5.我國(guó)光纖通信的發(fā)展 當(dāng)1970年國(guó)外低損耗光纖取得突破性進(jìn)展后，我國(guó)立即開始了光通信的研究工作。 70年代末期，已能制造多模光纖（衰減為4dB/km，波長(zhǎng)為1300nm）和發(fā)光二極管以及激光器、雪崩光電二極管等。 80年代末期研制出單模光纖。在開展研究的同時(shí)，大力建設(shè)光纖通

21、信網(wǎng)，主要有跨省的國(guó)家一級(jí)長(zhǎng)途干線、省內(nèi)長(zhǎng)途干線和本地通信網(wǎng)三種。 在九五期間，建設(shè)成了“八縱八橫”的光纜干線。初步形成了以數(shù)字通信為主，多種手段并用，安全可靠，能提供多種業(yè)務(wù)的現(xiàn)代化數(shù)字通信網(wǎng)。 FLAGFiber Optic Link around the Globe架空光纜架空光纜直埋光纜直埋光纜北京北京上海上海至歐洲至歐洲至日本至日本FLAG至韓國(guó)至韓國(guó)至朝鮮至朝鮮至俄羅斯至俄羅斯我國(guó)光纜骨干網(wǎng)分布圖我國(guó)光纜骨干網(wǎng)分布圖至東南亞至東南亞中國(guó)四大發(fā)展光谷中國(guó)四大發(fā)展光谷長(zhǎng)春：中國(guó)光谷長(zhǎng)春：中國(guó)光谷 中科院長(zhǎng)春光電子產(chǎn)業(yè)園和長(zhǎng)春光電子技術(shù)產(chǎn)業(yè)園。重點(diǎn)發(fā)展光材料、發(fā)光器件、光顯示、激光技術(shù)和

22、光電儀器。武漢：中國(guó)光谷武漢：中國(guó)光谷 建立在武漢東胡高新技術(shù)開發(fā)區(qū)內(nèi)，計(jì)劃在十五期間建成國(guó)際一流，國(guó)內(nèi)第一的光電子產(chǎn)業(yè)基地，年銷售額一千億元。包括信息光電子、能量光電子、信息存儲(chǔ)及傳感光電子、軟件與電子商務(wù)四大領(lǐng)域十六大類項(xiàng)目。重慶：光谷重慶：光谷 重慶光電產(chǎn)業(yè)園位于重慶北部新區(qū)，是由國(guó)家科技部批準(zhǔn)列為國(guó)家西部開發(fā)的重點(diǎn)項(xiàng)目。廣東：中國(guó)光谷廣東：中國(guó)光谷 建在廣州市東的廣州科學(xué)城，該項(xiàng)目已列入廣東省十五發(fā)展規(guī)劃和2010年的遠(yuǎn)景規(guī)劃。 招商引進(jìn)：光網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)、波分復(fù)用技術(shù)；光無源器件；寬帶光纖放大器、光纖光柵、光調(diào)制器；光纖生產(chǎn)；光纖預(yù)制棒；光通信維護(hù)設(shè)備；平板顯示器；高清晰度新型平板顯示

23、技術(shù)等光信息方面十個(gè)項(xiàng)目，以及大功率半導(dǎo)體激光器；數(shù)控激光切割、焊接；激光醫(yī)療儀器等光能量方面三個(gè)項(xiàng)目。 本地項(xiàng)目：LED外延片、大功率激光器及激光加工中心、激光光學(xué)器件加工基地、激光散射測(cè)試儀等十三項(xiàng)。 合作研究：紫外激光器、高功率二極管激光器、光纖激光器、光纖激光器、光纖通信及儀器用鍍膜片、窄帶濾光鍍膜技術(shù)等九個(gè)項(xiàng)目。6.6.光纖通信的發(fā)展趨勢(shì)光纖通信的發(fā)展趨勢(shì) 光纖通信系統(tǒng)的發(fā)展以大容量、遠(yuǎn)距離傳輸為目的，以實(shí)現(xiàn)五個(gè)轉(zhuǎn)變?yōu)槭侄巍?從短波長(zhǎng)系統(tǒng)（850nm）向長(zhǎng)波長(zhǎng)系統(tǒng)（1310nm和1550nm）轉(zhuǎn)變 從多模光纖系統(tǒng)向單模光纖系統(tǒng)轉(zhuǎn)變 從低速系統(tǒng)向高速系統(tǒng)轉(zhuǎn)變 從準(zhǔn)同步數(shù)字系列（PDH）

24、向同步數(shù)字系列（SDH）轉(zhuǎn)變 從點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的長(zhǎng)途傳輸系統(tǒng)向光纖到戶網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)轉(zhuǎn)變。 補(bǔ)充：光纖的發(fā)展補(bǔ)充：光纖的發(fā)展 最早的光纖于20世紀(jì)20年代采用超純石英玻璃管用氣相沉積法高溫拉制而成。優(yōu)點(diǎn)是導(dǎo)光性能好，缺點(diǎn)是衰減太大，約1000dB/km。 1966年年，英籍華人高琨提出解決玻璃純度和成分就能獲得光傳輸損耗極低的學(xué)說，并通過實(shí)驗(yàn)解決材料問題，取得舉世公認(rèn)的理論突破。 1970年年8月月，美國(guó)康寧玻璃公司的馬勒博士領(lǐng)導(dǎo)的研究小組提出研制低損耗光纖的技術(shù)方案，并隨即拉制成功第一根衰減為20 dB/km的石英玻璃光導(dǎo)纖維。 1972年年，康寧玻璃公司把高純石英芯多模光纖的損耗降低到4dB/km。 1

25、973年年，美國(guó)貝爾實(shí)驗(yàn)室把光纖的傳輸損耗降低到2.5dB/km。 1974年年，該實(shí)驗(yàn)室利用改進(jìn)的汽相沉積法制出的多模光纖的損耗降低到1.1dB/km。 1976年年，日本電報(bào)電話公司制造出0.47dB/km的光纖。 1977年年，日本電報(bào)電話公司拉制出200km，損耗為0.32dB/km的光纖。 1979年年，利用摻雜的石英系材料制造出長(zhǎng)波長(zhǎng)單模光纖，最低損耗可達(dá)0.2dB/km。 進(jìn)入80年代中期年代中期為0.16dB/km，達(dá)到了實(shí)用階段。 高琨簡(jiǎn)介 1933年出生于上海。 青年時(shí)赴英國(guó)倫敦大學(xué)接受高等教育，工學(xué)、電學(xué)博士。 1957年大學(xué)畢業(yè)，在國(guó)際電話電報(bào)公司英國(guó)標(biāo)準(zhǔn)通信研究所從事

26、信息傳輸理論的研究。 1965年開始研究光通信系統(tǒng)。 1966年發(fā)表“適合于光頻率的絕緣介質(zhì)纖維表面波導(dǎo)”的論文。 由于光纖理論和技術(shù)上的突出貢獻(xiàn)，被譽(yù)為光纖之父。 陸續(xù)獲得多項(xiàng)院士、會(huì)士和著名大學(xué)的博士等榮譽(yù)稱號(hào)。 美國(guó)國(guó)家工程科學(xué)院院士、英國(guó)皇家工程科學(xué)院院士、瑞典皇家工程科學(xué)院外籍院士、美國(guó)IEEE學(xué)會(huì)會(huì)士、英國(guó)IEE學(xué)會(huì)會(huì)士、英國(guó)皇家藝術(shù)學(xué)會(huì)會(huì)士、香港中文大學(xué)理學(xué)博士、英國(guó)Sussex大學(xué)理學(xué)博士、日本Soka大學(xué)名譽(yù)博士、英國(guó)Glasgo大學(xué)工學(xué)博士趙梓森趙梓森：1932年生于上海,武漢郵電科學(xué)研究院原院長(zhǎng),中國(guó)工程院院士，1977年負(fù)責(zé)拉制出中國(guó)第一根光纖，被稱為中國(guó)的光纖之父 光

27、學(xué)家，科學(xué)院和工程院院士。江蘇吳縣人，1936年畢業(yè)于清華大學(xué)物理系 。1938年留學(xué)英國(guó)，獲倫敦大學(xué)帝國(guó)學(xué)院技術(shù)光學(xué)專業(yè)碩士學(xué)位，后在雪菲爾大學(xué)和伯明翰昌斯公司從事光學(xué)玻璃研究與開發(fā)工作。1948年回國(guó)，曾任大連大學(xué)應(yīng)用物理系主任，中國(guó)科學(xué)院儀器館館長(zhǎng)，長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械研究所所長(zhǎng)，中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春分院院長(zhǎng)，中國(guó)科學(xué)院技術(shù)科學(xué)部主任，中國(guó)科協(xié)副主席，中國(guó)光學(xué)學(xué)會(huì)理事長(zhǎng)，北京市科協(xié)主席，中國(guó)科學(xué)院國(guó)防軍工科學(xué)研究委員會(huì)副主任等職。1955年受聘為中國(guó)科學(xué)院學(xué)部委員。1994年當(dāng)選為中國(guó)工程院院士。國(guó)際光學(xué)工程學(xué)會(huì)會(huì)士，國(guó)際宇航科學(xué)院院士。是中國(guó)現(xiàn)代國(guó)防光學(xué)技術(shù)及光學(xué)工程的開拓者和奠基人之一，被稱為

28、光電學(xué)之父。王大珩王大珩（1915.2.26）葉培大葉培大：中國(guó)科學(xué)院資深院士，北京郵電大學(xué)名譽(yù)校長(zhǎng)。1915年出身于上海市南匯縣；1938年畢業(yè)于天津北洋大學(xué)；19451946年在美國(guó)哥倫比亞大學(xué)研究院就讀，其間先后到美國(guó)國(guó)家廣播公司和加拿大北方電氣公司實(shí)習(xí)；1955年從天津大學(xué)調(diào)入北京郵電學(xué)院，歷任北郵無線系教授及系主任、院長(zhǎng)助理、副院長(zhǎng)、院長(zhǎng)、名譽(yù)院長(zhǎng)、名譽(yù)校長(zhǎng)至今，已執(zhí)教整整60周年。 張煦張煦：信息與通信系統(tǒng)專家。 1913年11月生于江蘇無錫市。1934年畢業(yè)于上海交通大學(xué)。19 40年獲美國(guó)哈佛大學(xué)科學(xué)博士學(xué)位。上海交通大學(xué)電子信息學(xué)院教授、博士生導(dǎo)師。1980年當(dāng)選為中國(guó)科學(xué)院院士。 先后出版了長(zhǎng)途電話工程、無線電工程、多路載波電話、晶體管電路分析、數(shù)據(jù)通信、光纖通信技術(shù)、現(xiàn)代通信技術(shù)和大學(xué)教育及續(xù)集和第三