光纖通信課件1

第一章光纖通信系統(tǒng)概述1.1基本概念1.2光纖通信發(fā)展史1.2.1光纖通信器件的發(fā)展過程1.2.2光纖通信系統(tǒng)的發(fā)展歷程1.2.3光纖通信系統(tǒng)的現(xiàn)狀1.3光纖通信的特點(diǎn)和應(yīng)用

1.3.1光波波譜1.3.2光纖通信的特點(diǎn)1.3.3光纖通信的應(yīng)用1.4光纖通信系統(tǒng)的基本組成1.5光纖通信系統(tǒng)的發(fā)展趨勢1.5.1目前的進(jìn)展情況1.5.2發(fā)展趨勢光纖通信技術(shù)第一章數(shù)字光纖通信系統(tǒng)概述11.1基本概念什么是通信？“通”傳送，“信”信息；信息的傳送基本組成：發(fā)送、傳輸、接收什么是光通信？用光波載運(yùn)信息，實(shí)現(xiàn)通信什么是光纖通信？以光波載運(yùn)信息，用光纖作傳輸媒體，實(shí)現(xiàn)通信第一章光纖通信系統(tǒng)概述1.1基本概念2第一章光纖通信系統(tǒng)概述1.2光纖通信發(fā)展史1.2.1光纖通信器件的發(fā)展過程雛形：古代烽火、手旗、燈光1880年貝爾的光電話激光器(發(fā)送源）光纖（傳輸介質(zhì)）1960Maiman發(fā)明紅寶石激光器1962半導(dǎo)體激光器誕生（GaAs870nm)70年代室溫工作LD(GaAsAI850nm)1300、1550nm多模LD靜態(tài)單模LD動(dòng)態(tài)單模LD1951醫(yī)用玻璃纖維（損耗1000dB/km）1965E.Miller透鏡光波導(dǎo)1966高錕理論預(yù)言1970康寧制出低損耗光纖(20dB/km)1300（0.5dB/km)、1550nm(0.2dB/km)低損耗窗口光纖開發(fā)單模光纖31.2.2光纖通信系統(tǒng)的發(fā)展歷程光纖通信追求目標(biāo):大容量、長距離、高速率.技術(shù)發(fā)展：短波長-長波長、多模光纖-單模光纖、多模激光器-單模激光器第一章光纖通信系統(tǒng)概述1.2光纖通信發(fā)展史TxE-OO-E-ORxO-E通信系統(tǒng)容量：比特率-距離積BL，B比特率，L中繼距離電通信技術(shù)：雙絞線同軸電纜微波系統(tǒng)比特率~100Mb/s4光纖通信技術(shù)的發(fā)展大體上可分為四代：第一章光纖通信系統(tǒng)概述1.2光纖通信發(fā)展史5第一章光纖通信系統(tǒng)概述1.2光纖通信發(fā)展史21世紀(jì)的通信業(yè)務(wù)1.2.3光纖通信系統(tǒng)的現(xiàn)狀6世界網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)化趨勢電話業(yè)務(wù)將逐漸由主角成為配角！第一章光纖通信系統(tǒng)概述1.2光纖通信發(fā)展史Yearend1997Voicegrowthassumed10%Datagrowthassumed50%Voice/Datacrossoverat20027網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)量變化的戰(zhàn)略趨勢根據(jù)初步分析,今后幾年中國網(wǎng)上的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)量將可能會(huì)超過話音業(yè)務(wù)量。IP業(yè)務(wù)將最終成為主導(dǎo)的聯(lián)網(wǎng)協(xié)議。業(yè)務(wù)總量將有大幅度增加(幾十倍)。傳統(tǒng)電話網(wǎng)將不可避免要過渡到分組交換為基礎(chǔ)的融合的下一代網(wǎng)，下一代網(wǎng)將最終支持包括話音在內(nèi)的所有業(yè)務(wù)。第一章光纖通信系統(tǒng)概述1.2光纖通信發(fā)展史8全球通信業(yè)務(wù)需求估計(jì)用戶增加；每個(gè)用戶的業(yè)務(wù)量增加；服務(wù)質(zhì)量的提高；通信容量需求的急增第一章光纖通信系統(tǒng)概述1.2光纖通信發(fā)展史921世紀(jì)的傳輸：Tbit

到干線網(wǎng)

Gbit

到辦公室/家庭

Mbit

到個(gè)人OriginatingBandwidthU.S.InterstateCommunicationTraffic第一章光纖通信系統(tǒng)概述1.2光纖通信發(fā)展史10通信容量發(fā)展需求估計(jì)要求2010年容量達(dá)T/s量級(jí)，每年的增長率應(yīng)達(dá)60%第一章光纖通信系統(tǒng)概述1.2光纖通信發(fā)展史11光纖通信技術(shù)的革命

--基于摻鉺光纖放大器（EDFA）的波分復(fù)用（WDM）技術(shù)第一章光纖通信系統(tǒng)概述1.2光纖通信發(fā)展史ConventionalTransmission-10Gb/s1310RPTR1310RPTR1310RPTR1310RPTR1310RPTR1310RPTR1310RPTR1310RPTRTERMTERM40km40km40km40km40km40km40km40km40km1310RPTR1310RPTR1310RPTR1310RPTR1310RPTR1310RPTR1310RPTR1310RPTRTERMTERM1310RPTR1310RPTR1310RPTR1310RPTR1310RPTR1310RPTR1310RPTR1310RPTRTERMTERM1310RPTR1310RPTR1310RPTR1310RPTR1310RPTR1310RPTR1310RPTR1310RPTRTERMTERM120kmOC-48OAOAOAOA120km120kmOpticalAmplifiersandWDM-10Gb/sOC-48OC-48OC-48OC-48OC-48OC-48OC-484fibers1fiber;12regenerators1opticalamplifier12TheRevolutionContinuesSingle-wavelength:40Gb/s16fibers1fiber48regenerators1opticalamplifierCommerciallyAvailableNow:~160wavelengthsx10Gbps~1.6Tb/s16-wavelengthWDM:40Gb/s1310RPTR1310RPTR1310RPTR1310RPTR1310RPTR1310RPTR1310RPTR1310RPTRTERMTERM1310RPTR1310RPTR1310RPTR1310RPTR1310RPTR1310RPTR1310RPTR1310RPTRTERMTERM1310RPTR1310RPTR1310RPTR1310RPTR1310RPTR1310RPTR1310RPTR1310RPTRTERMTERM1310RPTR1310RPTR1310RPTR1310RPTR1310RPTR1310RPTR1310RPTR1310RPTRTERMTERM1310RPTR1310RPTR1310RPTR1310RPTR1310RPTR1310RPTR1310RPTR1310RPTRTERMTERM1310RPTR1310RPTR1310RPTR1310RPTR1310RPTR1310RPTR1310RPTR1310RPTRTERMTERM1310RPTR1310RPTR1310RPTR1310RPTR1310RPTR1310RPTR1310RPTR1310RPTRTERMTERM1310RPTR1310RPTR1310RPTR1310RPTR1310RPTR1310RPTR1310RPTR1310RPTRTERMTERMOpticalAmplifier1310RPTR1310RPTR1310RPTR1310RPTR1310RPTR1310RPTR1310RPTR1310RPTRTERMTERM1310RPTR1310RPTR1310RPTR1310RPTR1310RPTR1310RPTR1310RPTR1310RPTRTERMTERM1310RPTR1310RPTR1310RPTR1310RPTR1310RPTR1310RPTR1310RPTR1310RPTRTERMTERM1310RPTR1310RPTR1310RPTR1310RPTR1310RPTR1310RPTR1310RPTR1310RPTRTERMTERM1310RPTR1310RPTR1310RPTR1310RPTR1310RPTR1310RPTR1310RPTR1310RPTRTERMTERM1310RPTR1310RPTR1310RPTR1310RPTR1310RPTR1310RPTR1310RPTR1310RPTRTERMTERM1310RPTR1310RPTR1310RPTR1310RPTR1310RPTR1310RPTR1310RPTR1310RPTRTERMTERM1310RPTR1310RPTR1310RPTR1310RPTR1310RPTR1310RPTR1310RPTR1310RPTRTERMTERMOC-48OC-48OC-48OC-48OC-48OC-48OC-48OC-48OC-48OC-48OC-48OC-48OC-48OC-48OC-48OC-48OC-48OC-48OC-48OC-48OC-48OC-48OC-48OC-48OC-48OC-48OC-48OC-48OC-48OC-48OC-48OC-4813發(fā)展瓶頸：節(jié)點(diǎn)交換、接入網(wǎng)解決途徑：WDM光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、光傳送網(wǎng)（OTN）第一章光纖通信系統(tǒng)概述1.2光纖通信發(fā)展史FiberizationDigitizationMultiwavelengthtransmissiontomeetcapacityrequirementsSONETOpticalnetworkingforincreasedfunctionalityOpticalInternetworkingResearchSystemsCommercialSystemsLightwaveTechnologyErasSingleFiberCapacityGrowth14ConnectivityFlexibilityCapacityOpticalNetworkEvolutionFunctionalityYear199420002006opticalamplifierspoint-to-pointWDM&DWDMDWDMpoint-to-multipointStaticOADMsdynamicOADMs

e-g-STM1ondemandColouredsectionringsOXCandDXCco-existencewavelengthconversionWavelengthroutingOpticalpacketswitching15

網(wǎng)絡(luò)容量演進(jìn)戰(zhàn)略比特率(TDM)2.5Gb/s10Gb/s40Gb/s20Gb/s80Gb/s320Gb/s40Gb/s160Gb/s640Gb/s160Gb/s640Gb/s2.56Tb/s64321681WDM通路數(shù)16光纖線路的發(fā)展第一章光纖通信系統(tǒng)概述1.2光纖通信發(fā)展史17第一章光纖通信系統(tǒng)概述1.2光纖通信發(fā)展史北美長途網(wǎng)敷設(shè)趨勢-corning18國內(nèi)現(xiàn)狀1963年開始光通信的研究1974年研究光纖通信“六五”、“七五”、“八五”鋪設(shè)“八縱八橫”光纖線路總長約七萬公里傳輸碼率：從140Mb/s~2.5Gb/