走進(jìn)光電世界-光通信

1、工程管理學(xué)院光電信息工程工程管理學(xué)院光電信息工程光通信光通信工程管理學(xué)院光電信息工程工程管理學(xué)院光電信息工程什么是什么是 激光？激光？什么是什么是 激光？激光？A solution waiting for a problem！工程管理學(xué)院光電信息工程工程管理學(xué)院光電信息工程現(xiàn)代通信采用什么技術(shù)？現(xiàn)代通信采用什么技術(shù)？工程管理學(xué)院光電信息工程工程管理學(xué)院光電信息工程短短波波微微波波中中波波毫毫米米波波信息交信息交換量的換量的需求與需求與日俱增日俱增提高載提高載波率波率擴(kuò)大通擴(kuò)大通信容量信容量工程管理學(xué)院光電信息工程工程管理學(xué)院光電信息工程能否繼續(xù)將頻率提高？能否繼續(xù)將頻率提高？光波光波工程管理學(xué)

2、院光電信息工程工程管理學(xué)院光電信息工程寬帶接入技術(shù)寬帶接入技術(shù)FTTxFTTxxDSLxDSLHFCHFCCable Modem光纖光纖光纖光纖同軸電纜同軸電纜LANLAN10/100M10/100MFTTBFTTB綜合布線綜合布線光纖光纖銅纜銅纜wirelesswirelessLMDSLMDS本地多點(diǎn)本地多點(diǎn)分配業(yè)務(wù)分配業(yè)務(wù) 2022-4-272022-4-277 7現(xiàn)在的寬帶接入網(wǎng)都是基于銅介質(zhì)的，其中現(xiàn)在的寬帶接入網(wǎng)都是基于銅介質(zhì)的，其中同軸電纜頻帶最寬，非屏蔽數(shù)據(jù)電纜次之，同軸電纜頻帶最寬，非屏蔽數(shù)據(jù)電纜次之，電話雙絞線最窄。電話雙絞線最窄。這三種物理介質(zhì)原來(lái)分別適用于射頻廣播電這三種

3、物理介質(zhì)原來(lái)分別適用于射頻廣播電視、計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)和電話信號(hào)的傳輸。視、計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)和電話信號(hào)的傳輸。因此，電視、數(shù)據(jù)、電話三種業(yè)務(wù)因此，電視、數(shù)據(jù)、電話三種業(yè)務(wù)/ /運(yùn)營(yíng)商，運(yùn)營(yíng)商，分別建設(shè)了三種接入網(wǎng)，重疊在一個(gè)居民區(qū)分別建設(shè)了三種接入網(wǎng)，重疊在一個(gè)居民區(qū)或一個(gè)辦公樓?；蛞粋€(gè)辦公樓。工程管理學(xué)院光電信息工程工程管理學(xué)院光電信息工程怎樣的接入網(wǎng)能夠避免在同一個(gè)用戶駐地分怎樣的接入網(wǎng)能夠避免在同一個(gè)用戶駐地分別由電話、電視和數(shù)據(jù)三個(gè)運(yùn)營(yíng)商敷設(shè)三個(gè)別由電話、電視和數(shù)據(jù)三個(gè)運(yùn)營(yíng)商敷設(shè)三個(gè)接入網(wǎng)，既便于推廣，又便于實(shí)現(xiàn)電話、電接入網(wǎng)，既便于推廣，又便于實(shí)現(xiàn)電話、電視、數(shù)據(jù)三網(wǎng)融合呢？視、數(shù)據(jù)三網(wǎng)融合呢？工

4、程管理學(xué)院光電信息工程工程管理學(xué)院光電信息工程寬帶接入技術(shù)寬帶接入技術(shù)FTTxFTTxFTTHFTTHxDSLxDSLHFCHFCCable Modem光纖光纖光纖光纖光纖光纖同軸電纜同軸電纜LANLAN10/100M10/100MFTTBFTTB綜合布線綜合布線光纖光纖銅纜銅纜wirelesswirelessLMDSLMDS本地多點(diǎn)本地多點(diǎn)分配業(yè)務(wù)分配業(yè)務(wù) 工程管理學(xué)院光電信息工程工程管理學(xué)院光電信息工程 性能 介質(zhì) 速率誤碼率銅線KbMb10-6光纖Tb10-9電話電話 / /路：路：64(kb/s)64(kb/s)1(Tb/s)1(Tb/s)64(kb/s)=1560(64(kb/s)=

5、1560(千路千路) )能同時(shí)傳輸語(yǔ)音、數(shù)據(jù)和視頻圖象能同時(shí)傳輸語(yǔ)音、數(shù)據(jù)和視頻圖象為什么要這么為什么要這么高的速率？高的速率？工程管理學(xué)院光電信息工程工程管理學(xué)院光電信息工程一張含一張含660 M660 Mb b的音的音樂樂 CDCD，從美國(guó)中，從美國(guó)中西部如德州傳到江西部如德州傳到江蘇要多長(zhǎng)時(shí)間？蘇要多長(zhǎng)時(shí)間？速率速率 方式方式傳送時(shí)間傳送時(shí)間56 Kb/ s56 Kb/ sPC ModemPC Modem26.2 26.2 h hr r500 Kb/ s500 Kb/ sCable ModemCable Modem2.93 2.93 h hr r1.5 Mb/ s1.5 Mb/ s DS

6、L DSL59 Min59 Min10100 0 Mb/ s Mb/ s FTTHFTTH53 s53 s工程管理學(xué)院光電信息工程工程管理學(xué)院光電信息工程工程管理學(xué)院光電信息工程工程管理學(xué)院光電信息工程HDTV HDTV 需要多大速率需要多大速率 16M16MHDTVHDTV工程管理學(xué)院光電信息工程工程管理學(xué)院光電信息工程電話： 56Kb/s （由于電話線的質(zhì)量難以保證，實(shí)際遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于這個(gè)速率）綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)ISDN： 144Kb/s 目前主要的寬帶接入技術(shù)工程管理學(xué)院光電信息工程工程管理學(xué)院光電信息工程非對(duì)稱數(shù)字用戶線ADSL：下行 2-8Mb/s上行 16-640Kb/s ADSL2+下行

7、16-25Mb/s 上行 800Kb/s 同軸電纜HFC(Cable Modem): 下行 30-40Mb/s， 上行 10Mb/s工程管理學(xué)院光電信息工程工程管理學(xué)院光電信息工程 可能沒有人在打越洋電話或者越洋傳輸數(shù)可能沒有人在打越洋電話或者越洋傳輸數(shù)據(jù)時(shí)，去認(rèn)真追究自己的數(shù)據(jù)是通過(guò)什么據(jù)時(shí)，去認(rèn)真追究自己的數(shù)據(jù)是通過(guò)什么媒介傳送出去的，當(dāng)然也就無(wú)從了解采用媒介傳送出去的，當(dāng)然也就無(wú)從了解采用什么方式能使信息傳送得更加快捷、安全，什么方式能使信息傳送得更加快捷、安全，而且成本更低。而且成本更低。 2022-4-272022-4-271717現(xiàn)在的寬帶接入網(wǎng)都是基于銅介質(zhì)的，其中現(xiàn)在的寬帶接入

8、網(wǎng)都是基于銅介質(zhì)的，其中同軸電纜頻帶最寬，非屏蔽數(shù)據(jù)電纜次之，同軸電纜頻帶最寬，非屏蔽數(shù)據(jù)電纜次之，電話雙絞線最窄。電話雙絞線最窄。這三種物理介質(zhì)原來(lái)分別適用于射頻廣播電這三種物理介質(zhì)原來(lái)分別適用于射頻廣播電視、計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)和電話信號(hào)的傳輸。視、計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)和電話信號(hào)的傳輸。因此，電視、數(shù)據(jù)、電話三種業(yè)務(wù)因此，電視、數(shù)據(jù)、電話三種業(yè)務(wù)/ /運(yùn)營(yíng)商，運(yùn)營(yíng)商，分別建設(shè)了三種接入網(wǎng)，重疊在一個(gè)居民區(qū)分別建設(shè)了三種接入網(wǎng)，重疊在一個(gè)居民區(qū)或一個(gè)辦公樓?；蛞粋€(gè)辦公樓。工程管理學(xué)院光電信息工程工程管理學(xué)院光電信息工程怎樣的接入網(wǎng)能夠避免在同怎樣的接入網(wǎng)能夠避免在同一個(gè)用戶駐地分別由電話、一個(gè)用戶駐地分別由電話

9、、電視和數(shù)據(jù)三個(gè)運(yùn)營(yíng)商敷設(shè)電視和數(shù)據(jù)三個(gè)運(yùn)營(yíng)商敷設(shè)三個(gè)接入網(wǎng)，既便于推廣，三個(gè)接入網(wǎng)，既便于推廣，又便于實(shí)現(xiàn)電話、電視、數(shù)又便于實(shí)現(xiàn)電話、電視、數(shù)據(jù)三網(wǎng)融合呢？據(jù)三網(wǎng)融合呢？顯然只有光纖接入網(wǎng)！顯然只有光纖接入網(wǎng)！工程管理學(xué)院光電信息工程工程管理學(xué)院光電信息工程日本日本“ “ Survey on Outlook of Japan in the 21st Century Survey on Outlook of Japan in the 21st Century ” 顯示的顯示的2121世紀(jì)經(jīng)濟(jì)行業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施排名世紀(jì)經(jīng)濟(jì)行業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施排名0%0%10%10%20%20%30%30%40%40%50%

10、50%60%60%70%70%光網(wǎng)絡(luò)光網(wǎng)絡(luò)國(guó)際機(jī)場(chǎng)國(guó)際機(jī)場(chǎng)高速公路高速公路港口港口工業(yè)園區(qū)工業(yè)園區(qū)百分比百分比 光網(wǎng)絡(luò)在光網(wǎng)絡(luò)在2121世紀(jì)的戰(zhàn)略地位世紀(jì)的戰(zhàn)略地位工程管理學(xué)院光電信息工程工程管理學(xué)院光電信息工程什么是光通信以光作為信息載體以光作為信息載體而實(shí)現(xiàn)的通信方式而實(shí)現(xiàn)的通信方式工程管理學(xué)院光電信息工程工程管理學(xué)院光電信息工程基本原理基本原理工程管理學(xué)院光電信息工程工程管理學(xué)院光電信息工程工程管理學(xué)院光電信息工程工程管理學(xué)院光電信息工程工程管理學(xué)院光電信息工程工程管理學(xué)院光電信息工程工程管理學(xué)院光電信息工程工程管理學(xué)院光電信息工程光纖的結(jié)構(gòu)纖纖芯芯(Core)(Core)：傳輸傳輸光束

11、光束包層包層( (Cladding)Cladding)：造成全反射的造成全反射的條條件件多模多模50/12550/125umum、62.5/125um62.5/125um單單模模9/1259/125umum包層n2纖芯n1工程管理學(xué)院光電信息工程工程管理學(xué)院光電信息工程光纜光纜纖芯纖芯包層包層涂覆層涂覆層護(hù)套護(hù)套被覆被覆( (Jacket)Jacket)：使光使光纖纖不受外力不受外力/ /環(huán)境影響環(huán)境影響單單模：模：黃色黃色多模：橘紅色、灰多模：橘紅色、灰 護(hù)套護(hù)套( (Coating)Coating)：吸收分散外來(lái)的吸收分散外來(lái)的應(yīng)力應(yīng)力 250250umum工程管理學(xué)院光電信息工程工程管理

12、學(xué)院光電信息工程室內(nèi)光纜室內(nèi)光纜工程管理學(xué)院光電信息工程工程管理學(xué)院光電信息工程纜纜芯芯結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)加強(qiáng)構(gòu)件作用：加強(qiáng)構(gòu)件作用：光纖脆性，很容易斷裂，因此將一根或多根加強(qiáng)構(gòu)件組裝到光纖脆性，很容易斷裂，因此將一根或多根加強(qiáng)構(gòu)件組裝到光纜結(jié)構(gòu)中，以便承受敷設(shè)安裝或外力所引起的拉力負(fù)荷。光纜結(jié)構(gòu)中，以便承受敷設(shè)安裝或外力所引起的拉力負(fù)荷。室外通信光纜室外通信光纜工程管理學(xué)院光電信息工程工程管理學(xué)院光電信息工程通信光纜分類架空光纜：要求強(qiáng)度高、溫差系數(shù)小。直埋光纜：要求抗埋、抗壓、防潮、防濕度特性好、耐化學(xué)侵蝕。管道光纜：耐水壓、耐張力、防水特性好。海底光纜：耐水壓、耐張力、防水特性好。無(wú)金屬光纜：可以

13、和高壓線一起架設(shè)，絕緣要好，有一定的抗拉能力。工程管理學(xué)院光電信息工程工程管理學(xué)院光電信息工程直埋光纜直埋光纜軟光纜軟光纜管道光纜管道光纜架空光纜架空光纜水下光纜水下光纜海底光纜海底光纜工程管理學(xué)院光電信息工程工程管理學(xué)院光電信息工程光纜與電纜相比 有什么優(yōu)點(diǎn)？質(zhì)質(zhì)輕輕安安全全抗抗干干擾擾價(jià)價(jià)廉廉工程管理學(xué)院光電信息工程工程管理學(xué)院光電信息工程通信系統(tǒng)的組成通信系統(tǒng)的組成網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)工程管理學(xué)院光電信息工程工程管理學(xué)院光電信息工程光纖通信系統(tǒng)的基本組成光纖通信系統(tǒng)的基本組成包括包括發(fā)射發(fā)射、接收接收和作為廣義信道的基本和作為廣義信道的基本光纖傳輸系統(tǒng)光纖傳輸系統(tǒng)。信息源電發(fā)射機(jī)光發(fā)射機(jī)光接

14、收機(jī)電接收機(jī)信息宿基本光纖傳輸系統(tǒng)光纖線路接 收發(fā) 射電信號(hào)輸入光信號(hào)輸出光信號(hào)輸入電信號(hào)輸出工程管理學(xué)院光電信息工程工程管理學(xué)院光電信息工程 基本光纖傳輸系統(tǒng)的三個(gè)組成部分基本光纖傳輸系統(tǒng)的三個(gè)組成部分工程管理學(xué)院光電信息工程工程管理學(xué)院光電信息工程 2. 2. 光纖線路光纖線路 是把來(lái)自光發(fā)射機(jī)的光信號(hào)，以盡可能小是把來(lái)自光發(fā)射機(jī)的光信號(hào)，以盡可能小的畸變的畸變( (失真失真) )和衰減傳輸?shù)焦饨邮諜C(jī)和衰減傳輸?shù)焦饨邮諜C(jī)光纖、光纖接頭和光纖連接器光纖、光纖接頭和光纖連接器 普通石英光纖在近紅外波段普通石英光纖在近紅外波段，除雜質(zhì)吸收峰外，其損耗隨波長(zhǎng)的增加而減小，除雜質(zhì)吸收峰外，其損耗隨波

15、長(zhǎng)的增加而減小，在在0.85m0.85m、1.31m1.31m和和1.55m1.55m有三個(gè)損耗很小的有三個(gè)損耗很小的波長(zhǎng)波長(zhǎng)“窗口窗口”。工程管理學(xué)院光電信息工程工程管理學(xué)院光電信息工程0.7 0.8 0.9 1.0 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.70.7 0.8 0.9 1.0 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7衰減（衰減（dB/kmdB/km）第一窗口第一窗口第二窗口第二窗口波長(zhǎng)波長(zhǎng)（mm）普通單模光纖的衰減隨波長(zhǎng)變化示意圖普通單模光纖的衰減隨波長(zhǎng)變化示意圖6 5 4 3 2 16 5 4 3 2 1第三窗口第三窗口 C C 波段波段152515

16、65nm15251565nm1.55m1.55m的損耗已達(dá)的損耗已達(dá)0.154dB/km0.154dB/km，接近，接近石英光纖損耗的理石英光纖損耗的理論極限論極限工程管理學(xué)院光電信息工程工程管理學(xué)院光電信息工程工程管理學(xué)院光電信息工程工程管理學(xué)院光電信息工程激光器的發(fā)射波長(zhǎng)和激光器的發(fā)射波長(zhǎng)和光電光電二極管的波長(zhǎng)響應(yīng)，都要和光纖這三個(gè)二極管的波長(zhǎng)響應(yīng)，都要和光纖這三個(gè)波長(zhǎng)窗口相一致。波長(zhǎng)窗口相一致。 工程管理學(xué)院光電信息工程工程管理學(xué)院光電信息工程網(wǎng)絡(luò)組成方式網(wǎng)絡(luò)組成方式工程管理學(xué)院光電信息工程工程管理學(xué)院光電信息工程網(wǎng)形網(wǎng)形Mesh星星形形Star環(huán)環(huán)形形Ring總線總線Bus工程管理學(xué)院

17、光電信息工程工程管理學(xué)院光電信息工程Long-Haul Optical Networks3RBackbone/regional transport carriersOptical DWDMcross-connect meshOADMMetro Optical NetworksAccess NetworksMetro-optical ring networkMetro hybrid ring/meshOXCResidential (DSL/cable)Digital videoSONETVoiceCellularPSTN/CellularATM switchIP routerEthernet L

18、ANRegional ISPGbE, FR, Escon, Ficon, FDDICorporate/enterprise 傳送網(wǎng)的分層結(jié)構(gòu)2022-4-272022-4-2742422.5Gb/s SDH通道保護(hù)自愈環(huán)通道保護(hù)自愈環(huán)(北環(huán)）北環(huán)）黃泥河2.5Gb/s SDH通道保護(hù)自愈環(huán)通道保護(hù)自愈環(huán)(南環(huán)）南環(huán)）富源曲靖MSC2沾益德澤馬龍羅平師宗陸良宣威者海會(huì)澤馬龍2舊縣馬龍1中小屯紅軍哨方郎納章月望許家馬龍3鄧家坡梁家田新寨 長(zhǎng)底雨旺新發(fā)玉馬羅平排灌站阿魯馬街（羅平）桃園箐口富村阿洪歹墨鉆天坡牛街金雞板橋幕樂黃泥河富村2富樂老廠（富源）五樂馬街（富源）彎子湖者海1者海2者海3新店子華泥

19、會(huì)澤慶口鎮(zhèn)魚洞迤車鎮(zhèn)羅布古黃梨樹田壩野豬塘架車野馬待補(bǔ)毛家村大井梨園中寨菱角赤章天生橋沾益大明槽大樹屯益泥水泥廠保險(xiǎn)公司總站油庫(kù)白水1白水2尖山遵化鋪水田乙炔分廠大坡花山鎮(zhèn)松林農(nóng)場(chǎng)馬場(chǎng)德威紅土溝麻拉軒家卡居炎方富源大河蓮花恩樂大坪子寬塘阿依諾后所煤炭灣后礦勝境關(guān)涼水井回隆石壩水庫(kù)雄壁鎮(zhèn)南盤江港口師宗大同小河口竹基法塊海晏白馬山斗塢大舍瓦魯陰塞箐捏龍法雨曲祖五龍高良大尖山白馬梁子龍?zhí)睹八鐦驐盍呐d阿都樂豐雙河新天堡花椒松子口舊堡倘塘云峰滇磷龍場(chǎng)寶山虎場(chǎng)格宜來(lái)賓左所清水雞街密德石壩田壩德基基場(chǎng)海岱宣威大侗山溪烏梁子明德普立徐屯東山三星坡馬街炒鐵大跌水電站大莫古麻舍所電桿廠西橋陸良興發(fā)北山黃官營(yíng)

20、閻芳橋海介小百戶山?jīng)_召夸鎮(zhèn)莊上沙林三岔河白塔河口擺羊茶花機(jī)務(wù)站華僑農(nóng)場(chǎng)趙家溝大橋板橋響水壩永清河郵電局三小黃山儲(chǔ)蓄圖書館百貨大樓福利大樓杜鵑賓館開發(fā)區(qū)宣威西南賓館六中宣威復(fù)烤廠窯安開發(fā)區(qū)2郵電電廠五中公安局宿舍富源5煙草公司一中自來(lái)水廠郵電局南盤江林業(yè)局文筆坡人民銀行郵電局地稅局電信大樓絲綢廠中樞鎮(zhèn)政府工行郵電人行西關(guān)復(fù)烤廠液峰公園得祿盈倉(cāng)小學(xué)財(cái)保73.0Km68.5Km50.8Km114.3Km118.3Km102.2Km27.0Km111.1Km117.0Km54.7Km117.4Km111.0Km30.5Km德澤圖例：2.5Gb/s SDH終端設(shè)備155M SDH終端設(shè)備2.5Gb/s

21、SDH中繼設(shè)備本地傳送網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖本地傳送網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖42工程管理學(xué)院光電信息工程工程管理學(xué)院光電信息工程我國(guó)傳輸網(wǎng)分：我國(guó)傳輸網(wǎng)分：國(guó)家一級(jí)干線（連接國(guó)內(nèi)各個(gè)省之間的電國(guó)家一級(jí)干線（連接國(guó)內(nèi)各個(gè)省之間的電信線路）信線路）國(guó)家二級(jí)干線（或稱省級(jí)干線，連接省內(nèi)國(guó)家二級(jí)干線（或稱省級(jí)干線，連接省內(nèi)地區(qū)或市的電信線路）地區(qū)或市的電信線路）本地線路（或稱本地網(wǎng)，地區(qū)內(nèi)或市內(nèi)連本地線路（或稱本地網(wǎng)，地區(qū)內(nèi)或市內(nèi)連接各電信局的電信線路）接各電信局的電信線路）工程管理學(xué)院光電信息工程工程管理學(xué)院光電信息工程工程管理學(xué)院光電信息工程工程管理學(xué)院光電信息工程探索時(shí)期的光通信探索時(shí)期的光通信 18801880年，

22、美國(guó)人貝爾年，美國(guó)人貝爾(Bell)(Bell)發(fā)明了用光發(fā)明了用光波作載波傳送話音的波作載波傳送話音的“光電話光電話”。貝爾。貝爾光電話是現(xiàn)代光通信的雛型。光電話是現(xiàn)代光通信的雛型。原始形式的光通信原始形式的光通信: :中國(guó)用中國(guó)用“烽火臺(tái)烽火臺(tái)”，歐洲人用旗語(yǔ)歐洲人用旗語(yǔ) 工程管理學(xué)院光電信息工程工程管理學(xué)院光電信息工程19601960年，美國(guó)人梅曼年，美國(guó)人梅曼(Maiman)(Maiman)發(fā)明了第一臺(tái)紅寶發(fā)明了第一臺(tái)紅寶石激光器，石激光器， 給光通信帶來(lái)了新的希望。激光器給光通信帶來(lái)了新的希望。激光器的發(fā)明和應(yīng)用，的發(fā)明和應(yīng)用， 使沉睡了使沉睡了8080年的光通信進(jìn)入一年的光通信進(jìn)入

23、一個(gè)嶄新的階段。個(gè)嶄新的階段。工程管理學(xué)院光電信息工程工程管理學(xué)院光電信息工程在這個(gè)時(shí)期，美國(guó)麻省理工學(xué)院利用在這個(gè)時(shí)期，美國(guó)麻省理工學(xué)院利用He-NeHe-Ne激光器激光器和和COCO2 2激光器進(jìn)行了大氣激光通信試驗(yàn)。激光器進(jìn)行了大氣激光通信試驗(yàn)。由于沒有找到穩(wěn)定可靠和低損耗的由于沒有找到穩(wěn)定可靠和低損耗的傳輸介質(zhì)傳輸介質(zhì)， 對(duì)光通對(duì)光通信的研究曾一度走入了低潮。信的研究曾一度走入了低潮。19611961年，中國(guó)人發(fā)年，中國(guó)人發(fā)明了中國(guó)的第一臺(tái)明了中國(guó)的第一臺(tái)紅寶石激光器紅寶石激光器工程管理學(xué)院光電信息工程工程管理學(xué)院光電信息工程19661966年，英籍華裔學(xué)者高錕年，英籍華裔學(xué)者高錕(C

24、.K.Kao)(C.K.Kao)和霍克和霍克哈姆哈姆(C.A.Hockham)(C.A.Hockham)發(fā)表了關(guān)于傳輸介質(zhì)新概發(fā)表了關(guān)于傳輸介質(zhì)新概念的論文，指出了利用光纖念的論文，指出了利用光纖(Optical Fiber)(Optical Fiber)進(jìn)行信息傳輸?shù)目赡苄院图夹g(shù)途徑，只要解決進(jìn)行信息傳輸?shù)目赡苄院图夹g(shù)途徑，只要解決好玻璃純度和成分等問(wèn)題，就能夠利用玻璃制好玻璃純度和成分等問(wèn)題，就能夠利用玻璃制作光學(xué)纖維，從而高效傳輸信息。作光學(xué)纖維，從而高效傳輸信息。工程管理學(xué)院光電信息工程工程管理學(xué)院光電信息工程當(dāng)時(shí)光纖的損耗約當(dāng)時(shí)光纖的損耗約3000dB/km3000dB/km，這一設(shè)

25、想提出之后，這一設(shè)想提出之后，被外界笑稱為被外界笑稱為“癡人說(shuō)夢(mèng)癡人說(shuō)夢(mèng)”，有人稱之為匪夷所思，有人稱之為匪夷所思，也有人對(duì)此大加褒揚(yáng)。也有人對(duì)此大加褒揚(yáng)。隨著第一個(gè)光纖系統(tǒng)于隨著第一個(gè)光纖系統(tǒng)于19811981年成功問(wèn)世，到九十年代年成功問(wèn)世，到九十年代被廣泛利用，光纖造就了今天互聯(lián)網(wǎng)的大發(fā)展。被廣泛利用，光纖造就了今天互聯(lián)網(wǎng)的大發(fā)展。 工程管理學(xué)院光電信息工程工程管理學(xué)院光電信息工程19701970年，美國(guó)康寧年，美國(guó)康寧(Corning)(Corning)公司研制成功損耗公司研制成功損耗20dB/km20dB/km的石的石英光纖。把光纖通信的研究開發(fā)推向一個(gè)新階段。英光纖。把光纖通信的研

26、究開發(fā)推向一個(gè)新階段。19721972年，康寧公司高純石英多模光纖損耗降低到年，康寧公司高純石英多模光纖損耗降低到4dB/km4dB/km。1973 1973 年，美國(guó)貝爾年，美國(guó)貝爾(Bell)(Bell)實(shí)驗(yàn)室的光纖損耗降低到實(shí)驗(yàn)室的光纖損耗降低到2.5dB/km2.5dB/km，1974 1974 年降低到年降低到1.1dB/km1.1dB/km。1976 1976 年，日本電報(bào)電話年，日本電報(bào)電話(NTT)(NTT)公司將光纖損耗降低到公司將光纖損耗降低到0.47 0.47 dB/km(dB/km(波長(zhǎng)波長(zhǎng)1.2m)1.2m)。19701970年，年，光纖光纖研制取得了重大突破研制取得

27、了重大突破工程管理學(xué)院光電信息工程工程管理學(xué)院光電信息工程在以后的在以后的 10 10 年中，波長(zhǎng)為年中，波長(zhǎng)為1.55 m1.55 m的光纖損耗：的光纖損耗：1979 1979 年是年是0.20 dB/km0.20 dB/km19841984年是年是0.157 dB/km0.157 dB/km1986 1986 年是年是0.154 dB/km0.154 dB/km， 接近了光纖最低損耗的理接近了光纖最低損耗的理論極限。論極限。 工程管理學(xué)院光電信息工程工程管理學(xué)院光電信息工程19701970年，美國(guó)貝爾實(shí)驗(yàn)室、日本電氣公司年，美國(guó)貝爾實(shí)驗(yàn)室、日本電氣公司(NEC)(NEC)和和前蘇聯(lián)先后，研

28、制成功室溫下連續(xù)振蕩的鎵鋁砷前蘇聯(lián)先后，研制成功室溫下連續(xù)振蕩的鎵鋁砷(GaAlAs)(GaAlAs)雙異質(zhì)結(jié)半導(dǎo)體激光器雙異質(zhì)結(jié)半導(dǎo)體激光器( (短波長(zhǎng)短波長(zhǎng)) )。雖然壽。雖然壽命只有幾個(gè)小時(shí)，但它為半導(dǎo)體激光器的發(fā)展奠定命只有幾個(gè)小時(shí)，但它為半導(dǎo)體激光器的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。了基礎(chǔ)。1973 1973 年，半導(dǎo)體激光器壽命達(dá)到年，半導(dǎo)體激光器壽命達(dá)到70007000小時(shí)。小時(shí)。 1970 1970 年，光纖通信用年，光纖通信用光源光源取得了取得了實(shí)質(zhì)性的進(jìn)展實(shí)質(zhì)性的進(jìn)展工程管理學(xué)院光電信息工程工程管理學(xué)院光電信息工程19761976年，日本電報(bào)電話公司研制成功發(fā)射波長(zhǎng)為年，日本電報(bào)電話公司研

29、制成功發(fā)射波長(zhǎng)為1.3 m1.3 m的銦鎵砷磷的銦鎵砷磷(InGaAsP)(InGaAsP)激光器。激光器。1977 1977 年，貝爾實(shí)驗(yàn)室研制的半導(dǎo)體激光器壽命年，貝爾實(shí)驗(yàn)室研制的半導(dǎo)體激光器壽命達(dá)到達(dá)到1010萬(wàn)小時(shí)。萬(wàn)小時(shí)。19791979年美國(guó)電報(bào)電話年美國(guó)電報(bào)電話(AT&T)(AT&T)公司和日本電報(bào)電話公司和日本電報(bào)電話公司研制成功發(fā)射波長(zhǎng)為公司研制成功發(fā)射波長(zhǎng)為1.55 m1.55 m的連續(xù)振蕩半的連續(xù)振蕩半導(dǎo)體激光器。導(dǎo)體激光器。 由于光纖和半導(dǎo)體激光器的技術(shù)進(jìn)步，由于光纖和半導(dǎo)體激光器的技術(shù)進(jìn)步，使使 1970 1970 年成為光纖通信發(fā)展的一個(gè)重要年成為光纖通信發(fā)展的一個(gè)

30、重要里程碑里程碑工程管理學(xué)院光電信息工程工程管理學(xué)院光電信息工程1976 1976 年，美國(guó)在亞特蘭大年，美國(guó)在亞特蘭大(Atlanta)(Atlanta)進(jìn)行了世界上進(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)。第一個(gè)實(shí)用光纖通信系統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)。19801980年，美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)化光纖通信系統(tǒng)投入商業(yè)應(yīng)用。年，美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)化光纖通信系統(tǒng)投入商業(yè)應(yīng)用。19761976年和年和19781978年，日本先后進(jìn)行了速率為年，日本先后進(jìn)行了速率為34 Mb/s34 Mb/s的突變型多模光纖通信系統(tǒng)，以及速率為的突變型多模光纖通信系統(tǒng)，以及速率為100 Mb/s100 Mb/s的漸變型多模光纖通信系統(tǒng)的試驗(yàn)。的漸

31、變型多模光纖通信系統(tǒng)的試驗(yàn)。光纖通信系統(tǒng)光纖通信系統(tǒng)的發(fā)展的發(fā)展工程管理學(xué)院光電信息工程工程管理學(xué)院光電信息工程19831983年敷設(shè)了縱貫日本南北的光纜長(zhǎng)途干線。年敷設(shè)了縱貫日本南北的光纜長(zhǎng)途干線。隨后，由美、日、英、法發(fā)起的第一條橫跨大西洋隨后，由美、日、英、法發(fā)起的第一條橫跨大西洋 TAT-8TAT-8海底光纜通信系統(tǒng)于海底光纜通信系統(tǒng)于19881988年建成。年建成。第一條橫跨太平洋第一條橫跨太平洋TPC-3/HAW-4TPC-3/HAW-4海底光纜通信系統(tǒng)海底光纜通信系統(tǒng)于于19891989年建成。年建成。從此，海底光纜通信系統(tǒng)的建設(shè)得到了全面展開，從此，海底光纜通信系統(tǒng)的建設(shè)得到了

32、全面展開，促進(jìn)了全球通信網(wǎng)的發(fā)展。促進(jìn)了全球通信網(wǎng)的發(fā)展。工程管理學(xué)院光電信息工程工程管理學(xué)院光電信息工程世界海底光纜的狀況世界海底光纜的狀況工程管理學(xué)院光電信息工程工程管理學(xué)院光電信息工程光纖通信的發(fā)展可以分為三個(gè)階段：光纖通信的發(fā)展可以分為三個(gè)階段： 第一階段第一階段(1966-1976)(1966-1976)，從基礎(chǔ)研究到商業(yè)應(yīng)用的開，從基礎(chǔ)研究到商業(yè)應(yīng)用的開發(fā)時(shí)期。發(fā)時(shí)期。第二階段第二階段(1976-1986)(1976-1986)，以提高傳輸速率和增加傳輸，以提高傳輸速率和增加傳輸距離為研究目標(biāo)和大力推廣應(yīng)用的大發(fā)展時(shí)期。距離為研究目標(biāo)和大力推廣應(yīng)用的大發(fā)展時(shí)期。第三階段第三階段(1

33、986-996)(1986-996)，以超大容量超長(zhǎng)距離為目標(biāo)，以超大容量超長(zhǎng)距離為目標(biāo)、全面深入開展新技術(shù)研究的時(shí)期。、全面深入開展新技術(shù)研究的時(shí)期。工程管理學(xué)院光電信息工程工程管理學(xué)院光電信息工程 通信傳輸系統(tǒng)的通信傳輸系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)發(fā)展趨勢(shì)電子型電子型光電混合型光電混合型全光型全光型工程管理學(xué)院光電信息工程工程管理學(xué)院光電信息工程(1)(1)傳統(tǒng)的電傳輸系統(tǒng)傳統(tǒng)的電傳輸系統(tǒng)E EM MU UX X電端機(jī)電端機(jī)再生再生中繼中繼再生再生中繼中繼E ED DM MU UX X電端機(jī)電端機(jī)同軸電纜、微波同軸電纜、微波電復(fù)用電復(fù)用 電解復(fù)用電解復(fù)用工程管理學(xué)院光電信息工程工程管理學(xué)院光電信息工程光

34、光 纜纜O/E/OO/E/OE EM MU UX X光發(fā)送光發(fā)送再生再生中繼中繼再生再生中繼中繼E ED DM MU UX X電復(fù)用電復(fù)用 電解復(fù)用電解復(fù)用光接收光接收(2)(2)光電混合型光纖傳輸系統(tǒng)光電混合型光纖傳輸系統(tǒng)工程管理學(xué)院光電信息工程工程管理學(xué)院光電信息工程(3)(3)全光傳輸系統(tǒng)全光傳輸系統(tǒng)O OM MU UX XO OD DM MU UX XOAOAOAOAOAOA光發(fā)送光發(fā)送光發(fā)送光發(fā)送光發(fā)送光發(fā)送，n n光接收光接收光接收光接收光接收光接收光放大光放大光放大光放大光放大光放大nnnn工程管理學(xué)院光電信息工程工程管理學(xué)院光電信息工程光通信光通信特點(diǎn)？特點(diǎn)？重量輕重量輕體積小

35、體積小傳輸距離遠(yuǎn)傳輸距離遠(yuǎn)容量大容量大抗電磁干擾抗電磁干擾工程管理學(xué)院光電信息工程工程管理學(xué)院光電信息工程蘇通大橋蘇通大橋交通工程交通工程高容量高容量高可靠高可靠高速率高速率光通信光通信高質(zhì)量高質(zhì)量工程管理學(xué)院光電信息工程工程管理學(xué)院光電信息工程工程管理學(xué)院光電信息工程工程管理學(xué)院光電信息工程 全球通信業(yè)務(wù)，特別是數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)急劇增長(zhǎng)全球通信業(yè)務(wù)，特別是數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)急劇增長(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)量網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)量數(shù)據(jù)年增數(shù)據(jù)年增40%電話年增電話年增10%年份年份全球話音和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)發(fā)展趨勢(shì)預(yù)測(cè)全球話音和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)發(fā)展趨勢(shì)預(yù)測(cè)工程管理學(xué)院光電信息工程工程管理學(xué)院光電信息工程傳送技術(shù)向高速度和大容量發(fā)展傳送技術(shù)向高速度和大容量

36、發(fā)展 2.5Gb/s 10Gb/s 40Gb/s 系統(tǒng)速率系統(tǒng)速率81632/408016025620G40G80G400G1.28T800G 3.2T1.6T6.4T10.2T波長(zhǎng)數(shù)波長(zhǎng)數(shù)工程管理學(xué)院光電信息工程工程管理學(xué)院光電信息工程水源監(jiān)測(cè)水源監(jiān)測(cè)災(zāi)害防治災(zāi)害防治職業(yè)發(fā)展職業(yè)發(fā)展ITSITS井下安全井下安全空港服務(wù)空港服務(wù)工業(yè)監(jiān)控工業(yè)監(jiān)控資產(chǎn)管理資產(chǎn)管理路橋管理監(jiān)控路橋管理監(jiān)控會(huì)務(wù)服務(wù)會(huì)務(wù)服務(wù)智能家居智能家居安防保障安防保障兒童護(hù)理兒童護(hù)理教育教育衛(wèi)生保健衛(wèi)生保健泛在接入網(wǎng)泛在接入網(wǎng)TD寬帶網(wǎng)TD-SCDMATD-SCDMAWLANWLANHSUPAHSUPALTELTERFIDRFID

37、MeshMeshContext/Location AwarenessContext/Location AwarenessEmbedded SystemsEmbedded SystemsNGISNGISGPSGPS航運(yùn)服務(wù)航運(yùn)服務(wù)旅游服務(wù)旅游服務(wù)業(yè)務(wù)運(yùn)營(yíng)支持系統(tǒng)業(yè)務(wù)運(yùn)營(yíng)支持系統(tǒng)/ /平臺(tái)平臺(tái)大氣監(jiān)測(cè)大氣監(jiān)測(cè)土壤監(jiān)測(cè)土壤監(jiān)測(cè)危機(jī)處理危機(jī)處理HSDPAHSDPA工程管理學(xué)院光電信息工程工程管理學(xué)院光電信息工程我國(guó)光通信的現(xiàn)狀我國(guó)光通信的現(xiàn)狀工程管理學(xué)院光電信息工程工程管理學(xué)院光電信息工程19861986年建立了國(guó)內(nèi)第一條光纜干線年建立了國(guó)內(nèi)第一條光纜干線寧漢光纜寧漢光纜19991999年建成年建成8

38、 8縱縱8 8橫光纖骨干網(wǎng)，覆蓋了除臺(tái)灣外橫光纖骨干網(wǎng)，覆蓋了除臺(tái)灣外所有省會(huì)城市和所有省會(huì)城市和7575地市。地市。目前，我國(guó)長(zhǎng)途骨干網(wǎng)的光纜長(zhǎng)度達(dá)到了目前，我國(guó)長(zhǎng)途骨干網(wǎng)的光纜長(zhǎng)度達(dá)到了1717萬(wàn)公萬(wàn)公里，并經(jīng)中美、中日、中韓等海纜和歐亞大陸橋里，并經(jīng)中美、中日、中韓等海纜和歐亞大陸橋光纜與國(guó)際光纜網(wǎng)連接。光纜與國(guó)際光纜網(wǎng)連接。我國(guó)總的光纜線路總長(zhǎng)度已近我國(guó)總的光纜線路總長(zhǎng)度已近200200萬(wàn)公里，其中萬(wàn)公里，其中海底光纜總長(zhǎng)度已達(dá)海底光纜總長(zhǎng)度已達(dá)8080多萬(wàn)公里，居世界前列。多萬(wàn)公里，居世界前列。工程管理學(xué)院光電信息工程工程管理學(xué)院光電信息工程FLAGFiber Optic Link

39、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至東南亞至東南亞我我國(guó)國(guó)光光纜纜骨骨干干網(wǎng)網(wǎng)分分布布圖圖工程管理學(xué)院光電信息工程工程管理學(xué)院光電信息工程現(xiàn)代通信新業(yè)務(wù)現(xiàn)代通信新業(yè)務(wù)電子函件電子函件 移動(dòng)通信移動(dòng)通信可視電話和會(huì)議電視電話可視電話和會(huì)議電視電話可視圖文信息系統(tǒng)可視圖文信息系統(tǒng)電子貨幣與無(wú)紙貿(mào)易電子貨幣與無(wú)紙貿(mào)易因特網(wǎng)因特網(wǎng)工程管理學(xué)院光電信息工程工程管理學(xué)院光電信息工程 手機(jī)最早于手機(jī)最早于19731973年在紐約曼哈頓出現(xiàn)；年在紐約曼哈頓出現(xiàn)； 1010年后起，經(jīng)歷年后起，經(jīng)

40、歷1G1G（模擬通訊）、（模擬通訊）、2G2G（數(shù)字（數(shù)字通訊）階段，于通訊）階段，于20062006年開始邁向年開始邁向3G3G（寬帶多（寬帶多媒體通訊）階段。媒體通訊）階段。 19871987年年1111月，中國(guó)移動(dòng)正式起步，第一個(gè)模月，中國(guó)移動(dòng)正式起步，第一個(gè)模擬移動(dòng)電話系統(tǒng)在廣東建成并投入商用，首擬移動(dòng)電話系統(tǒng)在廣東建成并投入商用，首批用戶只有批用戶只有700700個(gè)，標(biāo)志著中國(guó)移動(dòng)通信服務(wù)個(gè)，標(biāo)志著中國(guó)移動(dòng)通信服務(wù)的開始。的開始。示例示例工程管理學(xué)院光電信息工程工程管理學(xué)院光電信息工程 1988 1988年，中國(guó)移動(dòng)電話用戶突破年，中國(guó)移動(dòng)電話用戶突破30003000戶，戶，1990

41、1990年達(dá)到年達(dá)到1.81.8萬(wàn)戶，萬(wàn)戶，19941994年激增到了年激增到了157157萬(wàn)戶。萬(wàn)戶。19951995年，中國(guó)啟動(dòng)年，中國(guó)啟動(dòng)數(shù)字移動(dòng)通信，數(shù)字移動(dòng)通信，20012001年年1212月月3131日正式關(guān)閉了模擬移動(dòng)電日正式關(guān)閉了模擬移動(dòng)電話網(wǎng)，從此中國(guó)移動(dòng)通信進(jìn)入了全數(shù)字時(shí)代。話網(wǎng)，從此中國(guó)移動(dòng)通信進(jìn)入了全數(shù)字時(shí)代。 工程管理學(xué)院光電信息工程工程管理學(xué)院光電信息工程 目前，我國(guó)手機(jī)用戶已達(dá)目前，我國(guó)手機(jī)用戶已達(dá)9.49.4億，有少部分用戶同時(shí)擁億，有少部分用戶同時(shí)擁有有2 2部以上的手機(jī)部以上的手機(jī) 固定電話用戶數(shù)達(dá)固定電話用戶數(shù)達(dá)2.82.8億億 從全球范圍來(lái)看，手機(jī)用戶總

42、數(shù)大約為從全球范圍來(lái)看，手機(jī)用戶總數(shù)大約為5050多億，中國(guó)多億，中國(guó)的手機(jī)用戶約占全球用戶的的手機(jī)用戶約占全球用戶的20% 20% 工程管理學(xué)院光電信息工程工程管理學(xué)院光電信息工程 短信的商業(yè)化起步于短信的商業(yè)化起步于19941994年。年。19991999年起，年起，短信發(fā)送量開始呈現(xiàn)持續(xù)性爆炸增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。短信發(fā)送量開始呈現(xiàn)持續(xù)性爆炸增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。 按動(dòng)手機(jī)鍵盤所產(chǎn)生的龐大數(shù)字，開創(chuàng)出按動(dòng)手機(jī)鍵盤所產(chǎn)生的龐大數(shù)字，開創(chuàng)出“拇指經(jīng)濟(jì)拇指經(jīng)濟(jì)”的奇跡。的奇跡。 20082008年年1010月份中國(guó)手機(jī)用戶總共發(fā)送了月份中國(guó)手機(jī)用戶總共發(fā)送了568.7568.7億條短信息，平均每個(gè)用戶每天要發(fā)億條短信息，平均每個(gè)用戶每天要發(fā)送送3.013.01條信息。條信息。工程管理學(xué)院光電信息工程工程管理學(xué)院光電信息工程20112011除夕之夜拜年短信北京發(fā)送量超過(guò)除夕之夜拜年短信北京發(fā)送量超過(guò)1010億條億條其中移動(dòng)手機(jī)用戶短信發(fā)送量近其中移動(dòng)手機(jī)用戶短信發(fā)送量近7.77.7億條，比去年增加億條，比去年增加12.86%12.86%。彩信發(fā)送量。彩信發(fā)送量22002200萬(wàn)條，比去年增加萬(wàn)條，比去年增加