《光傳輸技術(shù)原理》課件

《光傳輸技術(shù)原理》課件課程介紹課程目標(biāo)了解光傳輸技術(shù)的原理和應(yīng)用，掌握光纖通信系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和維護(hù)方法課程內(nèi)容光波的基本特性、光纖的結(jié)構(gòu)和特性、光纖連接技術(shù)、光纖傳輸系統(tǒng)、光纖通信系統(tǒng)應(yīng)用光波的基本特性1光波的頻率和波長(zhǎng)光波的頻率決定了光的顏色，波長(zhǎng)與頻率成反比2光的偏振光波的電場(chǎng)矢量振動(dòng)方向，可以是線偏振、圓偏振或橢圓偏振3光的干涉和衍射光波疊加后產(chǎn)生的干涉和衍射現(xiàn)象，證明了光的波動(dòng)性光的反射和折射光的反射光波遇到兩種介質(zhì)的界面時(shí)，部分能量返回原介質(zhì)中的現(xiàn)象光的折射光波從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)時(shí)，傳播方向發(fā)生改變的現(xiàn)象斯涅爾定律n1*sin(θ1)=n2*sin(θ2)全反射現(xiàn)象定義當(dāng)光從光密介質(zhì)進(jìn)入光疏介質(zhì)時(shí)，入射角大于臨界角時(shí)，光線全部反射回原介質(zhì)的現(xiàn)象應(yīng)用光纖傳輸、光學(xué)儀器、光纖傳感等光傳輸介質(zhì)光纖利用光的全反射原理，實(shí)現(xiàn)光信號(hào)的傳輸自由空間利用無(wú)線電波或激光進(jìn)行光信號(hào)傳輸大氣層利用大氣層作為傳輸介質(zhì)，實(shí)現(xiàn)光信號(hào)的傳輸光纖的結(jié)構(gòu)和種類結(jié)構(gòu)光纖通常由纖芯、包層和外套三部分組成種類單模光纖和多模光纖光纖的光學(xué)特性光纖的模式單模光纖只有一束模式傳播，多模光纖有多束模式傳播光纖的數(shù)值孔徑數(shù)值孔徑?jīng)Q定了光纖能夠接收的光線范圍光纖的帶寬光纖能夠傳輸?shù)男盘?hào)頻率范圍，決定了傳輸速率光纖的色散特性1色散的概念不同波長(zhǎng)的光在光纖中傳播速度不同，導(dǎo)致信號(hào)失真2色散的類型材料色散、波導(dǎo)色散、偏振模色散3色散的影響限制光纖傳輸速率和傳輸距離光纖的衰減特性衰減的概念光信號(hào)在光纖中傳輸過(guò)程中，能量逐漸衰減的現(xiàn)象衰減的類型吸收衰減、散射衰減、彎曲衰減衰減的影響限制光纖傳輸距離光纖連接技術(shù)1光纖連接的目的2光纖連接方式3光纖連接的質(zhì)量4光纖連接的測(cè)試光纖熔接和接頭1熔接技術(shù)2接頭類型3接頭性能光纖連接器1FC型用于長(zhǎng)途通信2ST型用于局域網(wǎng)3SC型用于數(shù)據(jù)中心4LC型用于光纖網(wǎng)絡(luò)光纖收發(fā)設(shè)備光發(fā)射機(jī)將電信號(hào)轉(zhuǎn)換成光信號(hào)光接收機(jī)將光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)光纖傳輸系統(tǒng)的組成發(fā)送端光發(fā)射機(jī)、光纖、光纖連接器接收端光纖連接器、光纖、光接收機(jī)光纖傳輸系統(tǒng)的放大技術(shù)光纖傳輸系統(tǒng)的復(fù)用技術(shù)波分復(fù)用利用不同波長(zhǎng)的光信號(hào)共享一根光纖時(shí)分復(fù)用利用不同的時(shí)間片傳輸不同的信號(hào)碼分復(fù)用利用不同的碼字進(jìn)行區(qū)分光纖傳輸系統(tǒng)的調(diào)制技術(shù)1強(qiáng)度調(diào)制利用光信號(hào)的強(qiáng)度變化來(lái)傳輸信息2相位調(diào)制利用光信號(hào)的相位變化來(lái)傳輸信息3頻率調(diào)制利用光信號(hào)的頻率變化來(lái)傳輸信息光纖傳輸系統(tǒng)的檢測(cè)與維護(hù)光功率測(cè)試檢測(cè)光信號(hào)的強(qiáng)度光譜測(cè)試分析光信號(hào)的頻率成分故障定位查找光纖傳輸系統(tǒng)中的故障光纖通信系統(tǒng)的應(yīng)用寬帶互聯(lián)網(wǎng)高速上網(wǎng)、視頻通話、在線游戲移動(dòng)通信手機(jī)、平板電腦、筆記本電腦數(shù)據(jù)中心大型數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、云計(jì)算、人工智能光纖通信網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)1星型2環(huán)型3樹型4網(wǎng)狀型光纖通信網(wǎng)絡(luò)的接入技術(shù)1FTTH2FTTB3FTTC光纖通信網(wǎng)絡(luò)的管理和運(yùn)維1網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控實(shí)時(shí)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)2故障診斷快速定位故障3性能優(yōu)化提升網(wǎng)絡(luò)性能4安全管理保障網(wǎng)絡(luò)安全光傳輸技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范ITU-T國(guó)際電信聯(lián)盟IEEE電氣和電子工程師協(xié)會(huì)光傳輸技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)高速化傳輸速率不斷提升，支持更大容量的數(shù)據(jù)傳輸小型化光器件和系統(tǒng)不斷小型化，便于應(yīng)用智能化光傳輸系統(tǒng)更加智能化，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)管理和維護(hù)光傳輸技術(shù)應(yīng)用案例分享案例1高速鐵路的光纖通信系統(tǒng)案例2數(shù)據(jù)中心的光纖互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)總結(jié)與反饋1課程知識(shí)回顧總結(jié)本課程所學(xué)