光纖通信01：緒論

1、光通信技術(shù)The Technology of Optical Communication 臧小飛臧小飛光電信息與計(jì)算機(jī)工程學(xué)院光電信息與計(jì)算機(jī)工程學(xué)院推薦教材 書(shū)名：光纖通信書(shū)名：光纖通信 作者：陳才和作者：陳才和 出版單位：電子工業(yè)出版社出版單位：電子工業(yè)出版社 推薦教材 書(shū)名：光纖通信書(shū)名：光纖通信 作者：張寶富作者：張寶富 出版單位：西安電子科技大學(xué)出版社出版單位：西安電子科技大學(xué)出版社 書(shū)名：光纖通信原理與系統(tǒng)書(shū)名：光纖通信原理與系統(tǒng) (第第3版版) 作者：張明德，孫小菡作者：張明德，孫小菡 出版單位：東南大學(xué)出版社出版單位：東南大學(xué)出版社 參考教材參考教材 書(shū)名：光纖通信（第五版）書(shū)

2、名：光纖通信（第五版） 作者：作者：Joseph C.Palais 譯者：王江平、劉杰等譯者：王江平、劉杰等 出版單位：電子工業(yè)出版社出版單位：電子工業(yè)出版社思考 什么是光纖通信？什么是光纖通信？ “ “烽火臺(tái)烽火臺(tái)”傳遞軍情？傳遞軍情？光源光源接收器接收器光調(diào)制光解調(diào)缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：傳送信息少；傳送信息少；受地形、氣象等外在條件的限制。受地形、氣象等外在條件的限制。貝爾的光電話(huà)（貝爾的光電話(huà)（PhotoPhone）？）？ 1880 1880，貝爾發(fā)明了第一個(gè)光電話(huà)。，貝爾發(fā)明了第一個(gè)光電話(huà)。 光源：弧光燈光源：弧光燈 調(diào)制光：發(fā)出的光投射在話(huà)筒的音膜上，當(dāng)音膜按照說(shuō)話(huà)人聲音的調(diào)制光：發(fā)出的光投射

3、在話(huà)筒的音膜上，當(dāng)音膜按照說(shuō)話(huà)人聲音的強(qiáng)弱及音調(diào)不同而作相應(yīng)的振動(dòng)時(shí)，從音膜上反射出來(lái)的光的強(qiáng)弱也強(qiáng)弱及音調(diào)不同而作相應(yīng)的振動(dòng)時(shí)，從音膜上反射出來(lái)的光的強(qiáng)弱也隨之變化隨之變化 傳播介質(zhì)：大氣傳播介質(zhì)：大氣 光接收器和光解調(diào)：硅光電池。硅光電池放在一個(gè)大型拋物面鏡的光接收器和光解調(diào)：硅光電池。硅光電池放在一個(gè)大型拋物面鏡的焦點(diǎn)上。硅光電池能將射在它上面的光轉(zhuǎn)變成電信號(hào)，這個(gè)電信號(hào)的焦點(diǎn)上。硅光電池能將射在它上面的光轉(zhuǎn)變成電信號(hào)，這個(gè)電信號(hào)的強(qiáng)弱及變化頻率，都恰好能反映原來(lái)用于調(diào)制光信號(hào)的聲音的強(qiáng)弱及強(qiáng)弱及變化頻率，都恰好能反映原來(lái)用于調(diào)制光信號(hào)的聲音的強(qiáng)弱及頻率。這個(gè)電信號(hào)被送進(jìn)聽(tīng)筒，就能還原成

4、原來(lái)的聲音，完成了整個(gè)頻率。這個(gè)電信號(hào)被送進(jìn)聽(tīng)筒，就能還原成原來(lái)的聲音，完成了整個(gè)通信過(guò)程。通信過(guò)程。應(yīng)用：應(yīng)用：第一次世界大戰(zhàn)和第二次世界大戰(zhàn)期間，軍事部門(mén)先后試第一次世界大戰(zhàn)和第二次世界大戰(zhàn)期間，軍事部門(mén)先后試驗(yàn)過(guò)幾種光電話(huà)裝置，還采用了人眼看不見(jiàn)的保密性更好的紅驗(yàn)過(guò)幾種光電話(huà)裝置，還采用了人眼看不見(jiàn)的保密性更好的紅外光作為光載波。貝爾的光電話(huà)裝置在晴天時(shí)通話(huà)距離可達(dá)數(shù)外光作為光載波。貝爾的光電話(huà)裝置在晴天時(shí)通話(huà)距離可達(dá)數(shù)公里至十幾公里。公里至十幾公里。優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：在貝爾的光電話(huà)中，包含著近代光通信技術(shù)的萌芽。在發(fā)在貝爾的光電話(huà)中，包含著近代光通信技術(shù)的萌芽。在發(fā)射端，電能轉(zhuǎn)換成弧光燈的光

5、能；在調(diào)制器中，聲音轉(zhuǎn)變成電射端，電能轉(zhuǎn)換成弧光燈的光能；在調(diào)制器中，聲音轉(zhuǎn)變成電流，然后驅(qū)動(dòng)話(huà)筒的音膜振動(dòng)；在接收端，接收到的光信號(hào)在流，然后驅(qū)動(dòng)話(huà)筒的音膜振動(dòng)；在接收端，接收到的光信號(hào)在硅光電池中轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，電信號(hào)又在聽(tīng)筒中轉(zhuǎn)換成聲音信號(hào)，硅光電池中轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，電信號(hào)又在聽(tīng)筒中轉(zhuǎn)換成聲音信號(hào)，實(shí)現(xiàn)了光、電、聲音（或文字、圖像）的相互轉(zhuǎn)換。實(shí)現(xiàn)了光、電、聲音（或文字、圖像）的相互轉(zhuǎn)換。這是一切現(xiàn)代光通信的共同特點(diǎn)。缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：光波通信都是利用自然光源，它包括自然光和一般的燈光光光波通信都是利用自然光源，它包括自然光和一般的燈光光源，人工不好控制它的變化，也不好處理，不能像短波波段源，人工

6、不好控制它的變化，也不好處理，不能像短波波段和微波波段的電磁波那樣進(jìn)行復(fù)雜的通信工作。和微波波段的電磁波那樣進(jìn)行復(fù)雜的通信工作。 光波傳播易受氣候的影響，可見(jiàn)度距離很短，遇到下雨下雪光波傳播易受氣候的影響，可見(jiàn)度距離很短，遇到下雨下雪天也有影響。天也有影響。在1870 年，英國(guó)物理學(xué)家丁達(dá)爾做了個(gè)實(shí)驗(yàn)。 現(xiàn)象：現(xiàn)象：射入水中的光竟隨著水從小孔流出，并且同射入水中的光竟隨著水從小孔流出，并且同水流一起沿著弧線(xiàn)落到地面，在地面上產(chǎn)生水流一起沿著弧線(xiàn)落到地面，在地面上產(chǎn)生一個(gè)光斑。一個(gè)光斑。結(jié)論：結(jié)論：像水這樣的透明物質(zhì)是可以傳送光束的。像水這樣的透明物質(zhì)是可以傳送光束的。啟發(fā)：?jiǎn)l(fā)：光導(dǎo)纖維來(lái)作為

7、光的光導(dǎo)纖維來(lái)作為光的“導(dǎo)線(xiàn)導(dǎo)線(xiàn)”。不管玻璃絲怎樣彎曲，從它的一端射入的光都會(huì)順著它彎曲地傳播，而不管玻璃絲怎樣彎曲，從它的一端射入的光都會(huì)順著它彎曲地傳播，而從另一端射出。從另一端射出。 19661966年，英籍華裔學(xué)者年，英籍華裔學(xué)者高錕高錕指出了利用光纖指出了利用光纖(Optical Fiber)(Optical Fiber)進(jìn)進(jìn)行信息傳輸?shù)目赡苄院图夹g(shù)途徑，奠定了現(xiàn)代光通信行信息傳輸?shù)目赡苄院图夹g(shù)途徑，奠定了現(xiàn)代光通信光纖光纖通信的基礎(chǔ)。通信的基礎(chǔ)。光纖通信發(fā)明家光纖通信發(fā)明家高錕高錕( (左左) )19981998年英國(guó)接受年英國(guó)接受IEEEIEEE授予的獎(jiǎng)?wù)率谟璧莫?jiǎng)?wù)?009200

8、9年獲得諾貝年獲得諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)爾物理學(xué)獎(jiǎng) 所謂光纖通信，就是利用所謂光纖通信，就是利用光纖（光導(dǎo)纖維）光纖（光導(dǎo)纖維）來(lái)傳輸攜來(lái)傳輸攜帶信息的帶信息的光波光波以達(dá)到以達(dá)到信息傳輸信息傳輸?shù)哪康摹５哪康摹?回答三個(gè)問(wèn)題：回答三個(gè)問(wèn)題： 1.1.傳輸媒質(zhì)？傳輸媒質(zhì)？ 2.2.載波？載波？ 3.3.實(shí)現(xiàn)目的？實(shí)現(xiàn)目的？光纖光接收機(jī)光放大器光發(fā)送機(jī)光源信息源光纖通信系統(tǒng)簡(jiǎn)單組成：教學(xué)內(nèi)容 第第1章章 緒論緒論 第第2章章 光纖傳輸理論光纖傳輸理論 第第3章章 光纖傳輸器件光纖傳輸器件 第第4章章 光源與光發(fā)送機(jī)光源與光發(fā)送機(jī) 第第5章章 光檢測(cè)器與光接收機(jī)光檢測(cè)器與光接收機(jī) 第第6章章 光放大器光放

9、大器 第第7章章 光纖通信系統(tǒng)光纖通信系統(tǒng) 第第8章章 現(xiàn)代光纖通信技術(shù)現(xiàn)代光纖通信技術(shù)教學(xué)目的與考核說(shuō)明 光纖通信課程是光信息科學(xué)與技術(shù)領(lǐng)域的一門(mén)主干技術(shù)基礎(chǔ)課光纖通信課程是光信息科學(xué)與技術(shù)領(lǐng)域的一門(mén)主干技術(shù)基礎(chǔ)課程，也是光學(xué)工程領(lǐng)域中一門(mén)現(xiàn)代技術(shù)基礎(chǔ)課程。通過(guò)學(xué)習(xí)使程，也是光學(xué)工程領(lǐng)域中一門(mén)現(xiàn)代技術(shù)基礎(chǔ)課程。通過(guò)學(xué)習(xí)使學(xué)生掌握光纖通信的基本原理和系統(tǒng)組成，了解光纖通信的未學(xué)生掌握光纖通信的基本原理和系統(tǒng)組成，了解光纖通信的未來(lái)與發(fā)展，為進(jìn)一步學(xué)習(xí)光纖通信技術(shù)和設(shè)備打下基礎(chǔ)。來(lái)與發(fā)展，為進(jìn)一步學(xué)習(xí)光纖通信技術(shù)和設(shè)備打下基礎(chǔ)。 為學(xué)生今后研究更先進(jìn)光通信技術(shù)與系統(tǒng)打下基礎(chǔ)。為學(xué)生今后研究更先進(jìn)

10、光通信技術(shù)與系統(tǒng)打下基礎(chǔ)。 考核(1)(1)平時(shí)成績(jī)占平時(shí)成績(jī)占30%30%(2)(2)期終考察占期終考察占70%70%目的：11光纖通信發(fā)展的歷史和現(xiàn)狀 1.1.1 光纖的發(fā)展 1.1.2 激光器的發(fā)展 1.1.3 實(shí)用光纖通信系統(tǒng)的發(fā)展 1.1.4 國(guó)內(nèi)外光纖通信的研究現(xiàn)狀及展望12 光纖通信的優(yōu)點(diǎn)和應(yīng)用 1.2.1 光纖通信的優(yōu)點(diǎn) 1.2.2 光纖通信的應(yīng)用1 3 光纖通信系統(tǒng)的組成 第第1章章 緒緒 論論 補(bǔ)充：補(bǔ)充：分貝（dB，decibel）1.分貝表示相對(duì)功率。分貝表示相對(duì)功率。2.分貝表示絕對(duì)功率。分貝表示絕對(duì)功率。3. 為什么采用分貝表示功率？為什么采用分貝表示功率？ 分貝表

11、示相對(duì)功率：分貝表示相對(duì)功率：12lg10dBPP要求：要求：P2和和P1的單位必須相同。的單位必須相同。放大增益時(shí)損耗情況下12120dB0dBPPPP10/dB121210lg10dBPPPP2.已知相對(duì)功率時(shí)，可以得到傳輸功率狀態(tài)：已知相對(duì)功率時(shí)，可以得到傳輸功率狀態(tài)：1.已知相對(duì)功率時(shí)，可以通過(guò)輸入功率求輸出功率：已知相對(duì)功率時(shí)，可以通過(guò)輸入功率求輸出功率： 如果所指的明顯是損耗的話(huà)，有時(shí)負(fù)號(hào)可以省略。如功率變化如果所指的明顯是損耗的話(huà)，有時(shí)負(fù)號(hào)可以省略。如功率變化-3dB-3dB時(shí)稱(chēng)為時(shí)稱(chēng)為3dB3dB損耗。損耗。 分貝表示絕對(duì)功率：將功率與一個(gè)固定的參考值做比較，稱(chēng)為分貝表示絕對(duì)功

12、率：將功率與一個(gè)固定的參考值做比較，稱(chēng)為用分貝表示的絕對(duì)功率。用分貝表示的絕對(duì)功率。1mWlg10dBmlg10dB21mW121PPPP時(shí)當(dāng)所以：所以：當(dāng)功率為當(dāng)功率為0dBm時(shí)表示功率為？時(shí)表示功率為？當(dāng)功率為當(dāng)功率為-30dBm時(shí)表示功率為？時(shí)表示功率為？答案為：答案為：1mW和和1W。為什么用分貝來(lái)表示功率的變化？為什么用分貝來(lái)表示功率的變化？ 用分貝表示功率是一個(gè)十分方便的量。主要考慮用分貝表示功率是一個(gè)十分方便的量。主要考慮元件級(jí)聯(lián)元件級(jí)聯(lián)時(shí)，時(shí)，計(jì)算十分方便。計(jì)算十分方便。總的效率（以分貝為單位）是單個(gè)級(jí)聯(lián)部分的總的效率（以分貝為單位）是單個(gè)級(jí)聯(lián)部分的效率（以分貝為單位）之效率（

13、以分貝為單位）之和和，這是采用分貝計(jì)算的主要優(yōu)點(diǎn)。，這是采用分貝計(jì)算的主要優(yōu)點(diǎn)。 )lg(10)lg(10)lg(10)lg(10lg10dB12233412233414PPPPPPPPPPPPPP計(jì)算：計(jì)算：1.如圖所示的三個(gè)級(jí)聯(lián)部分的損耗分別為如圖所示的三個(gè)級(jí)聯(lián)部分的損耗分別為-11dB，-6dB和和-3dB。計(jì)算此系統(tǒng)的總損耗。如果輸入功率為計(jì)算此系統(tǒng)的總損耗。如果輸入功率為5mW，試計(jì)算輸出功，試計(jì)算輸出功率。率。2.假設(shè)有個(gè)發(fā)光二極管的輸出功率為假設(shè)有個(gè)發(fā)光二極管的輸出功率為2mW，計(jì)算與此輻射功率相，計(jì)算與此輻射功率相對(duì)應(yīng)的對(duì)應(yīng)的dBm值。此功率通過(guò)一組元件后有值。此功率通過(guò)一組元

14、件后有23dB的損耗，計(jì)算的損耗，計(jì)算輸出功率。輸出功率。dB20)dB3()dB6()dB11()lg(10)lg(10)lg(10)lg(10lg10dB12233412233414PPPPPPPPPPPPPP%101. 0101010/20dB/1014PPmW05. 0%1mW5%114 PP1.解：總損耗為解：總損耗為等效的功率比（即功率傳輸效率）為：等效的功率比（即功率傳輸效率）為：則接收功率為：則接收功率為：2.解：發(fā)射功率是以毫瓦為單位的，所以解：發(fā)射功率是以毫瓦為單位的，所以dBm01. 3mW1mW2lg10mW1lg10dBm1P 由于此功率有由于此功率有23dB的損耗，

15、也就是說(shuō)輸出功率比輸入功率小的損耗，也就是說(shuō)輸出功率比輸入功率小23dB。 對(duì)應(yīng)的功率比為對(duì)應(yīng)的功率比為由于參考功率值為由于參考功率值為1mW，所以輸出功率為，所以輸出功率為dB/1023/102110100.0050.5%PP22mW0.5%0.01mWP 1.1.1 光纖的發(fā)展 降低損耗1951年，醫(yī)療用玻璃纖維發(fā)明。但這種早期的光導(dǎo)纖維損耗太年，醫(yī)療用玻璃纖維發(fā)明。但這種早期的光導(dǎo)纖維損耗太大（大于大（大于1000dB/km），），不能用。1965年，由一系列透鏡構(gòu)成的透鏡光波導(dǎo)被報(bào)導(dǎo)。但結(jié)構(gòu)太復(fù)年，由一系列透鏡構(gòu)成的透鏡光波導(dǎo)被報(bào)導(dǎo)。但結(jié)構(gòu)太復(fù)雜且精度要求太高，雜且精度要求太高，不實(shí)用

16、。1966年，英籍華裔學(xué)者高錕年，英籍華裔學(xué)者高錕(C.K.Kao)和霍克哈姆和霍克哈姆(C.A.Hockham)發(fā)表了關(guān)于傳輸介質(zhì)新概念的論文，分析了造發(fā)表了關(guān)于傳輸介質(zhì)新概念的論文，分析了造成光纖傳輸損耗高的主要原因，指出如果完全除去玻璃中的雜成光纖傳輸損耗高的主要原因，指出如果完全除去玻璃中的雜質(zhì)，光纖損耗可降到質(zhì)，光纖損耗可降到20dB/km(相當(dāng)于同軸電纜相當(dāng)于同軸電纜)，可以用于光纖通信。1.1 光纖通信發(fā)展的歷史和現(xiàn)狀光纖通信發(fā)展的歷史和現(xiàn)狀 “原材料的提純制造出適合于長(zhǎng)距離通信使原材料的提純制造出適合于長(zhǎng)距離通信使用的低損耗光纖用的低損耗光纖” 1970年，光纖研制取得了重大突

17、破年，光纖研制取得了重大突破 1970年，美國(guó)康寧(Corning)公司研制成功損耗20dB/km的石英光纖。把光纖通信的研究開(kāi)發(fā)推向一個(gè)新階段。把光纖通信的研究開(kāi)發(fā)推向一個(gè)新階段。 用它和玻璃的透明程度比較，光透過(guò)玻璃功率損耗一半（相當(dāng)于3分貝）的長(zhǎng)度分別是：普通玻璃為幾厘米、高級(jí)光學(xué)玻璃最多也只有幾米，而通過(guò)每千米損耗為20分貝的光纖的長(zhǎng)度可達(dá)150米。這就是說(shuō)，光纖的透明程度已經(jīng)比玻璃高出了幾百倍！ 1972年，康寧公司高純石英多模光纖損耗降低到4 dB/km。 1973 年，美國(guó)貝爾(Bell)實(shí)驗(yàn)室的光纖損耗降低到2.5dB/km。1974 年降低到1.1dB/km。 1976 年，

18、日本電報(bào)電話(huà)(NTT)公司將光纖損耗降低到0.47 dB/km(波長(zhǎng)1.2m)。 在以后的 10 年中，波長(zhǎng)為1.55 m的光纖損耗：1979 年是0.20 dB/km，1984年是0.157 dB/km，1986 年是0.154 dB/km， 接近了光纖最低損耗的理論極限光纖最低損耗的理論極限。 1.1.2激光器的發(fā)展 1960年，美國(guó)人梅曼年，美國(guó)人梅曼(Maiman)發(fā)明了第一臺(tái)紅寶石激光器，發(fā)明了第一臺(tái)紅寶石激光器， 給光通給光通信帶來(lái)了新的希望。激光器的發(fā)明和應(yīng)用，信帶來(lái)了新的希望。激光器的發(fā)明和應(yīng)用， 使沉睡了使沉睡了80年的光通信年的光通信進(jìn)入一個(gè)嶄新的階段。進(jìn)入一個(gè)嶄新的階段。

19、 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 - Ne激光器和激光器和CO2激光器進(jìn)行激光器進(jìn)行了大氣激光通信試驗(yàn)。了大氣激光通信試驗(yàn)。 1962年，年，GaAs半導(dǎo)體激光二極管（半導(dǎo)體激光二極管（LD）問(wèn)世，意味著現(xiàn)代光通信有）問(wèn)世，意味著現(xiàn)代光通信有了小體積的高速光源。了小體積的高速光源。LD輸出進(jìn)入單模光纖的功率約為輸出進(jìn)入單模光纖的功率約為1mW，且摻，且摻雜后可以將發(fā)射波長(zhǎng)移到短波長(zhǎng)低損耗窗口。雜后可以將發(fā)射波長(zhǎng)移到短波長(zhǎng)低損耗窗口。 1970 年，光纖通信用年，光纖通信用光源光源取得了實(shí)質(zhì)性的進(jìn)展取得了實(shí)質(zhì)性的進(jìn)展 1970年，美國(guó)貝爾實(shí)驗(yàn)室、日本電氣公司

20、(NEC)和前蘇聯(lián)先后，研制成功室溫下連續(xù)振蕩室溫下連續(xù)振蕩的鎵鋁砷(GaAlAs)雙異質(zhì)結(jié)半導(dǎo)體激光器(短波長(zhǎng))。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)展奠定了基礎(chǔ)。 1973 年，半導(dǎo)體激光器壽命達(dá)到7000小時(shí)。 1976年，日本電報(bào)電話(huà)公司研制成功發(fā)射波長(zhǎng)為1.3 m的銦鎵砷磷(InGaAsP)激光器。 1977 年，貝爾實(shí)驗(yàn)室研制的半導(dǎo)體激光器壽命達(dá)到10萬(wàn)小時(shí)。 1979年美國(guó)電報(bào)電話(huà)(AT&T)公司和日本電報(bào)電話(huà)公司研制成功發(fā)射波長(zhǎng)為1.55 m的連續(xù)振蕩半導(dǎo)體激光器。 由于光纖和半導(dǎo)體激光器的技術(shù)進(jìn)步，使由于光纖和半導(dǎo)體激光器的技術(shù)進(jìn)步，使 1970 年成為年成為

21、光纖通信發(fā)展的一個(gè)重要里程碑光纖通信發(fā)展的一個(gè)重要里程碑 1.1.3實(shí)用實(shí)用光纖通信系統(tǒng)光纖通信系統(tǒng)的發(fā)展的發(fā)展 1976 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)纖通信系統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)。1977年，世界上第一條光纖通信系統(tǒng)在美國(guó)芝加哥市投入商用，速率為45Mbs。 1980 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。 1976 年和 1978 年，日本先后進(jìn)行了速率為34 Mb/s的突變型多模光纖通信系統(tǒng)， 以及速率為100 Mb/s的漸變型多模光纖通信系統(tǒng)的試驗(yàn)。 1983年敷設(shè)了縱貫日本南北的光纜長(zhǎng)途干線(xiàn)。 隨后，由美、日

22、、 英、法發(fā)起的第一條橫跨大西洋 TAT-8海底光纜通信系統(tǒng)于1988年建成。 第一條橫跨太平洋 TPC-3/HAW-4 海底光纜通信系統(tǒng)于1989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(kāi)，促進(jìn)了全球通信網(wǎng)的發(fā)展。 總的來(lái)說(shuō)，光纖通信技術(shù)不斷創(chuàng)新：光纖從多模發(fā)展到單多模發(fā)展到單模模，工作波長(zhǎng)從0.85 m發(fā)展到1.3 m和1.55 m(短波長(zhǎng)向長(zhǎng)波短波長(zhǎng)向長(zhǎng)波長(zhǎng)長(zhǎng)），傳輸速率傳輸速率從幾十Mb/s發(fā)展到幾十Gb/s（低速率到高速低速率到高速率率）。 隨著技術(shù)的進(jìn)步和大規(guī)模產(chǎn)業(yè)的形成，光纖價(jià)格不斷下降光纖價(jià)格不斷下降，應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大。目前光纖已成為信息寬帶傳輸?shù)闹饕劫|(zhì)，光纖通信系統(tǒng)

23、將成為未來(lái)國(guó)家信息基礎(chǔ)設(shè)施的支柱。 在許多發(fā)達(dá)國(guó)家，生產(chǎn)光纖通信產(chǎn)品的行業(yè)已在國(guó)民經(jīng)濟(jì)在許多發(fā)達(dá)國(guó)家，生產(chǎn)光纖通信產(chǎn)品的行業(yè)已在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占重要地位中占重要地位。 商用光纖通信的發(fā)展可以粗略地分為四個(gè)階段商用光纖通信的發(fā)展可以粗略地分為四個(gè)階段： 第一階段(1980年1983年)，這是從基礎(chǔ)研究到商業(yè)應(yīng)用的開(kāi)發(fā)時(shí)期： 0.85 m波長(zhǎng)多模光纖的第一代系統(tǒng)。第二階段(1983年1991年)，這是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。1.3 m波長(zhǎng)單模光纖的第二代系統(tǒng)。第三階段(1991年1995年)，這是以超大容量超長(zhǎng)距離為目標(biāo)、全面深入開(kāi)展新技術(shù)研究的時(shí)期。 1.5

24、5 m單頻激光器的第三代系統(tǒng)。第四階段(1995年)，這是以超大容量超長(zhǎng)距離為目標(biāo)、全面深入開(kāi)展新技術(shù)研究的時(shí)期。采用光放大器的第四代系統(tǒng)。光纖通信整體發(fā)展時(shí)間表光纖通信整體發(fā)展時(shí)間表1974 1976 1978 1980 1982 1984 1986 1988 1990 1992 100000 10000 1000 100 10 1 0.1 0.8m 多模1.3m 多模1.55m 單模光孤子光放大器1.55m相干檢測(cè)系統(tǒng)性能(Gb/sKm） 1.1.4 國(guó)內(nèi)外光纖通信的研究現(xiàn)狀和展望國(guó)內(nèi)外光纖通信的研究現(xiàn)狀和展望 近十幾年來(lái)，光纖通信發(fā)展得很快，世界上許多國(guó)家都在大力發(fā)展光纖通信。在科技發(fā)達(dá)國(guó)家，光纖通信技術(shù)已基本成熟，世界上形成了北美、西歐和遠(yuǎn)東三個(gè)光通信發(fā)達(dá)地區(qū)，其代表國(guó)分別為美國(guó)、英國(guó)和日本，其它國(guó)家如法國(guó)、西德、意大利等國(guó)家的光纖通信發(fā)展也很快。 近20 年來(lái)，我國(guó)一直把光通信的有關(guān)課題當(dāng)作重點(diǎn)攻關(guān)項(xiàng)目。許多專(zhuān)家學(xué)者為之奮斗，取得了一系列重要成果。 目前，光纖通信已成為世界通信網(wǎng)的骨干：光纖到辦公室，光纖進(jìn)入家庭。 光網(wǎng)聯(lián)天下光網(wǎng)聯(lián)天下光傳輸技術(shù)的發(fā)展、光傳輸市場(chǎng)熱點(diǎn)光傳輸技術(shù)的發(fā)展、光傳輸市場(chǎng)熱點(diǎn) 全光通信網(wǎng)全光通信網(wǎng)未來(lái)寬帶的發(fā)展方向未來(lái)寬帶的發(fā)展方向 光纖通信