光纤通信课件-概述.ppt

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光纤通信光纤通信光纤通信1光纤通信光纤通信第1章光纤通信概述2光纤通信光纤通信本章内容、重点和难点本章内容、重点和难点光纤通信的发展现状。

光纤通信的光波波谱。

光纤通信系统的基本组成与分类。

光纤通信的特点与应用。

光纤通信的发展趋势。

本章重点光纤通信系统的基本组成。

光纤通信的特点。

本章难点光纤通信的光波波谱。

第1章光纤通信概述3光纤通信光纤通信学习本章的目的和要求学习本章的目的和要求掌握光纤通信的概念。

了解光纤通信的产生及发展。

掌握光纤通信的组成及特点。

第1章光纤通信概述4光纤通信光纤通信1.1光纤通信的发展现状1光纤通信发展的里程碑1966年高锟博士发表的论文用于光频的光纤表面波导。

2光纤通信发展的实质性突破1970年美国康宁公司制造出当时世界上第一根超低损耗光纤。

3光纤通信爆炸性的发展

（1）光纤损耗1970年：

20dB/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。

5光纤通信光纤通信1.1光纤通信的发展现状

（2）光器件光发送器件：

砷化镓铝半导体激光器异质结条形激光器分布反馈式激光器（DFB-LD）和多量子阱（MQW）激光器。

光接收器件：

Si-PINAPD。

（3）光纤通信系统从小容量到大容量、从短距离到长距离、从PDHSDHDWDM。

在智能光网络（ION）、光分插复用器（OADM）、光交叉连接设备（OXC）等方面也取得巨大进展。

6光纤通信光纤通信1.2光纤通信的光波波谱1光波波谱光波是电磁波，光波范围包括红外线、可见光、紫外线，其波长范围为：

300m6103m。

可见光由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种颜色的连续光波组成，其中红光的波长最长，紫光的波长最短。

波长再短就是X射线、射线。

电磁波波谱图如图1-1所示。

7光纤通信光纤通信1.2光纤通信的光波波谱图1-1电磁波波谱图8光纤通信光纤通信1.2光纤通信的光波波谱2光纤通信的光波波谱光纤通信的波谱在1.671014Hz3.751014Hz之间，即波长在0.8m1.8m之间，属于红外波段，将0.8m0.9m称为短波长，1.0m1.8m称为长波长，2.0m以上称为超长波长。

各种单位的换算公式如表1-1所示。

表1-1各种单位的换算公式c3108m/s1MHz（兆赫）106Hzc/f1GHz（吉赫）109Hz1m（微米）106m1THz（太赫）1012Hz1nm（纳米）109m1PHz（拍赫）1015Hz1（埃）1010m9光纤通信光纤通信1.31.3光纤通信系统的基本组成与分类光纤通信系统的基本组成与分类1.3.1光纤通信系统的基本组成所谓光纤通信，就是利用光纤来传输携带信息的光波以达到通信的目的。

数字光纤通信系统方框图如图1-2所示。

由光发射机、光纤和光接收机组成。

图1-2数字光纤通信系统方框图10光纤通信光纤通信1.31.3光纤通信系统的基本组成与分类光纤通信系统的基本组成与分类光发射机的作用就是进行电/光转换，并把转换成的光脉冲信号码流输入到光纤中进行传输。

光源器件一般是LED和LD。

光纤：

完成光波的传输。

光接收机的作用就是进行光/电转换。

光收器件一般是PIN和APD。

11光纤通信光纤通信1.31.3光纤通信系统的基本组成与分类光纤通信系统的基本组成与分类1.3.2光纤通信系统的分类1按传输信号分类

（1）数字光纤通信系统

（2）模拟光纤通信系统2按波长和光纤类型分类

（1）短波长（0.85m左右）多模光纤通信系统

（2）长波长（1.31m）多模光纤通信系统（3）长波长（1.31m）单模光纤通信系统（4）长波长（1.55m）单模光纤通信系统12光纤通信光纤通信1.4光纤通信的特点与应用1.4.1光纤通信的特点

（1）通信容量大

（2）中继距离长（3）保密性能好（4）适应能力强（5）体积小、重量轻、便于施工和维护（6）原材料来源丰富，潜在价格低廉（7）光纤通信同样也存在着如下缺点：

需要光/电和电/光变换部分；光直接放大难；电力传输困难；弯曲半径不宜太小；需要高级的切断接续技术；分路耦合不方便。

13光纤通信光纤通信1.4光纤通信的特点与应用1.4.2光纤通信的应用

（1）光纤在公用电信网间作为传输线。

（2）局域网中的应用。

（3）光纤宽带综合业务数字网及光纤用户线。

（4）作为危险环境下的通信线。

诸如发电厂、化工厂、石油库等场所。

（5）满足不同网络层面的应用。

核心网层面、城域网层面、局域网层面等。

（6）应用于专网。

光纤通信主要应用于电力、公路、铁路、矿山等通信专网。

14光纤通信光纤通信1.5光纤通信的发展趋势1目前的进展情况

（1）光纤通信的基础研究方面

（2）光纤研制方面（3）无源光器件研制方面（4）光传输设备和系统的研究方面（5）光接入网的研究方面（6）理论研究方面15光纤通信光纤通信1.5光纤通信的发展趋势2发展趋势

（1）向超高速系统发展

（2）向超大容量WDM系统演进（3）向光传送网方向发展（4）向G.655光纤发展（5）向宽带光纤接入网方向发展16