光纤通信第一章.ppt

,单击此处编辑母版标题样式,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,光纤通信,1,.,第,1,章光纤通信概述,2,.,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,.,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,.,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,.,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-PIN APD。,（3）光纤通信系统,从小容量到大容量、从短距离到长距离、从PDH SDH DWDM。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,.,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：300m610,3,m。,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,.,1.2,光纤通信的光波波谱,图1-1 电磁波波谱图,8,.,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1.6710,14,Hz3.7510,14,Hz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,c,3,10,8,m/s,1MHz（兆赫）,10,6,Hz,c/,f,1GHz（吉赫）,10,9,Hz,1m（微米）,10,6m,1THz（太赫）,10,12,Hz,1nm（纳米）,10,9m,1PHz（拍赫）,10,15,Hz,1（埃）,10,10m,9,.,1.3 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,.,1.3 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,.,1.3 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,.,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,.,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,.,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,.,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,.,