光纖通信概述

1、光纖通信課件概述第一頁，共15頁。第二頁，共15頁。 光纖通信的發(fā)展現(xiàn)狀。 光纖通信的光波波譜。 光纖通信系統(tǒng)的基本組成與分類。 光纖通信的特點與應(yīng)用。 光纖通信的發(fā)展趨勢。本章重點 光纖通信系統(tǒng)的基本組成。 光纖通信的特點。本章難點 光纖通信的光波波譜。第三頁，共15頁。 掌握光纖通信的概念。 了解光纖通信的產(chǎn)生及發(fā)展。 掌握光纖通信的組成及特點。第四頁，共15頁。 1光纖通信發(fā)展的里程碑 1966年高錕博士發(fā)表的論文用于光頻的光纖表面波導(dǎo)。 2光纖通信發(fā)展的實質(zhì)性突破 1970年美國康寧公司制造出當時世界上第一根超低損耗光纖。 3光纖通信爆炸性的發(fā)展 （1）光纖損耗 1970年：20dB/

2、km； 1972年：4dB/km； 1974年：1.1dB/km； 1976年：0.5dB/km； 1979年：0.2dB/km； 1990年：0.14dB/km。第五頁，共15頁。 （2）光器件 光發(fā)送器件： 砷化鎵鋁半導(dǎo)體激光器異質(zhì)結(jié)條形激光器分布反饋式激光器（DFB-LD）和多量子阱（MQW）激光器。 光接收器件： Si-PIN APD。 （3）光纖通信系統(tǒng) 從小容量到大容量、從短距離到長距離、從PDH SDH DWDM。在智能光網(wǎng)絡(luò)（ION）、光分插復(fù)用器（OADM）、光交叉連接設(shè)備（OXC）等方面也取得巨大進展。第六頁，共15頁。 1 光波波譜 光波是電磁波，光波范圍包括紅外線、可見

3、光、紫外線，其波長范圍為：300m6103m。 可見光由紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫七種顏色的連續(xù)光波組成，其中紅光的波長最長，紫光的波長最短。波長再短就是X射線、射線。 電磁波波譜圖如圖1-1所示。第七頁，共15頁。圖1-1 電磁波波譜圖第八頁，共15頁。 2光纖通信的光波波譜 光纖通信的波譜在1.671014Hz3.751014Hz之間，即波長在0.8m1.8m之間，屬于紅外波段，將0.8m0.9m稱為短波長，1.0m1.8m稱為長波長，2.0m以上稱為超長波長。 各種單位的換算公式如表1-1所示。表1-1各種單位的換算公式c3108m/s1MHz（兆赫）106 Hzc/f1GHz（吉赫）1

4、09 Hz1m（微米）106m1THz（太赫）1012Hz1nm（納米）109m1PHz（拍赫）1015 Hz1（埃）1010m第九頁，共15頁。 1.3.1 光纖通信系統(tǒng)的基本組成 所謂光纖通信，就是利用光纖來傳輸攜帶信息的光波以達到通信的目的。數(shù)字光纖通信系統(tǒng)方框圖如圖1-2所示。由光發(fā)射機、光纖和光接收機組成。圖1-2 數(shù)字光纖通信系統(tǒng)方框圖第十頁，共15頁。 光發(fā)射機的作用就是進行電/光轉(zhuǎn)換，并把轉(zhuǎn)換成的光脈沖信號碼流輸入到光纖中進行傳輸。光源器件一般是LED和LD。 光纖：完成光波的傳輸。 光接收機的作用就是進行光/電轉(zhuǎn)換。光收器件一般是PIN和APD。第十一頁，共15頁。 1.3.

5、2 光纖通信系統(tǒng)的分類 1按傳輸信號分類 （1）數(shù)字光纖通信系統(tǒng) （2）模擬光纖通信系統(tǒng) 2按波長和光纖類型分類 （1）短波長（0.85m左右）多模光纖通信系統(tǒng) （2）長波長（1.31m）多模光纖通信系統(tǒng) （3）長波長（1.31m）單模光纖通信系統(tǒng) （4）長波長（1.55m）單模光纖通信系統(tǒng)第十二頁，共15頁。 1.4.1 光纖通信的特點 （1）通信容量大 （2）中繼距離長 （3）保密性能好 （4）適應(yīng)能力強 （5）體積小、重量輕、便于施工和維護 （6）原材料來源豐富，潛在價格低廉 （7）光纖通信同樣也存在著如下缺點： 需要光/電和電/光變換部分； 光直接放大難； 電力傳輸困難； 彎曲半徑不宜太?。?需要高級的切斷接續(xù)技術(shù)； 分路耦合不方便。第十三頁，共15頁。 1.4.2 光纖通信的應(yīng)用 （1）光纖在公用電信網(wǎng)間作為傳輸線。 （2）局域網(wǎng)中的應(yīng)用。 （3）光纖寬帶綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)及光纖用戶線。 （4）作為危險環(huán)境下的通信線。諸如發(fā)電廠、化工廠、石油庫等場所。 （5）滿足不同網(wǎng)絡(luò)層面的應(yīng)用。核心網(wǎng)層面、城域網(wǎng)層面、局域網(wǎng)層面等。 （6）應(yīng)用于專網(wǎng)。光纖通信主要應(yīng)用于電力、公路、鐵路、礦山等通信專網(wǎng)。第十四頁，共15頁。1.5 光纖通信的發(fā)展趨勢 1目前的進展