1、单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,光纤通信原理,温州大学物理与电子信息系 韦文生,联系方式,(Email),：,weiwensheng287,weiwensheng287,认识,光纤、光缆,单模：,8,10,m,多模：,50,m,125,m,第一章 概 论,光纤：,光缆：,1,光纤通信及网络的概念,一、光纤通信,以光作为信息载体，以光纤作为传输媒质的通信,发送,(,光源调制,),中继,接收,(,探测解调,),技术。,二、光通信网络,由光传输系统、光交换接点以及光终端设备组成的智能网络。,三、光纤通信的特点,优点,：,传输频带极宽，通信容量极大；,传输距离远,;,串扰
2、小，信号质量高；,抗电磁干扰，保密性好；,便于运输和铺设；,原材料丰富,;,耐化学腐蚀。,缺点：,光纤弯曲半径不能过小；,光纤的切断和连接分路和耦合技术复杂。,四、光纤通信系统,发送端,光源经过调制,中继,放大整形再生恢复,再调制光源,接收端,光电转换,放大整形,再生恢复原信号,中继器：,一般为光,电,光模式。,全光网络,：采用光中继器,（光纤放大器）,的光通信网络。,光纤,光纤,电缆,“光纤之父”,-,高锟,1966,年,华人高锟,(C.K.Kao),博士发表论文“光频介质纤维表面波导”，首次明确提出,通过改进制备工艺,减少原材料杂质,可使石英光纤的损耗大为下降,并有可能拉制出损耗低于,20
3、dB/km,的光纤,从而使光纤可用于实用通信技术之中。,2,光纤通信的发展,光纤技术的迅猛发展,1970,年,美国康宁玻璃公司,(Corning Glass Co.,）,率先研制成功损耗为,20dB/km,的石英光纤,取得了重要的技术突破；,1977,年中国武汉邮电科学研究院研制成功,0.85,m,阶跃折射率多模光纤。,经过近,30,年的发展，当前使用的单模光纤的损耗已经降至,0.2dB/km,；,各种光纤器件在光纤系统中获得广泛应用，构筑所谓的,“,信息高速公路,”,；,相关的应用产业日新月异地蓬勃发展，涉及的部门包括邮电、电子、电力、化工以及机械等行业，形成一个年产值,1000,多亿美元的
4、巨大市场。,国外情况：,美国的康宁公司、日本的藤仓公司,国内情况：,中国无锡法尔胜集团，老总周建松原来只是高中毕业。从制造麻绳开始，到生产纲缆建造江阴长江大桥、虎门大桥；投资生产光纤,(,目前国内的,No.1),光通信的发展方向,扩大容量，增长距离,宽带，高速，强的网管能力,。,WDM+EDFA,的优势：,数十、上百信道，传输数千公里；,第一年,第二年,第三年,第四年,第五年,光带宽,9,个月,发展的速度,摩尔定律,18,个月,性能价格比翻番速度,近几年：,微电子产业,光纤通信的容量有多大,?,光波中心波长,1.5,m,，,中心频率,10,14,Hz,目前商用水平：,312,万路电话,/,纤,
5、速率：,2.510Gb/s,提高数据率的途径,电复用,光复用,密集波分复用,(DWDM),：,的量级,光时分复用,(OTDM),光纤中光信号衰减多大,?,普通单模光纤的损耗谱：,窗口：,1.31,m,光纤在,20-1000GHz,范围,：,0.40dB/km,；,1.55,m,光纤在,20-1000GHz,范围,：,0.25dB/km,；,EDFA,的带宽,4THz,；损耗更小；,全波段光纤，,1.31.5,m,，,带宽更大，损耗更小。,光纤中光信号的色散及消除？,色散的影响,不同频率分量传输速度不同，信号畸变。,克服色散,改善信号源,色散管理：色散位移光纤，小色散光纤，色散补偿光纤，负色散及
6、负色散斜率光纤,色散补偿措施：啁啾光栅等,强光非线性效应的影响,受激散射效应：,受激拉曼散射,(SRS),，受激布里渊散射,(SBS),光学克尔效应：,自相位调制,(SPM),，互相位调制,(XPM),，四波混频,(FWM),解决措施：,降低信号功率；光纤段有效传输长度；色散管理的综合考虑,如何延长传输距离？,光,-,电,-,光中继改为用直接光放大取代电中继相干光通信；,提高接收灵敏度。,光通信发展的标志,在,INTERNET,和,数据业务,的驱动下，信息网络现正经历着一场前所未有的变革。,通信业务以指数规律增长。,商业、科技、气候等数据，起因是是,90,年代中期,WDM,技术商用化引起的通信带宽的大幅度增加。,范围包括了,长途干线网、城域网、局间网、企业网、接入网、,LAN,、,WAN,、,智能大厦和光纤到家,等各个层面。,第一章 思考题,1,、综述分析光纤通信的优点。,2,、综述光纤通信的发展以及与我们,学习、工作、生活的关系。,
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