1、光纖通信原理,第一章：光纖通信概述,1.1 什么是光纖通信 1.2 光纖通信的發(fā)展史 1.3 光纖通信的特點 1.4 光纖通信系統(tǒng)的組成 1.5 光纖通信的發(fā)展趨勢,1.1 什么是光纖通信,2. 光纖通信:利用光導(dǎo)纖維傳輸光波 信號的通信方式，稱為光纖通信。 3. 光纖通信工作區(qū)間:近紅外區(qū)，其波長是0.81.8m，對應(yīng)的頻率為167375THz。,近代通信技術(shù)分類 電通信: 有線通信和無線通信 光通信: 現(xiàn)代通信基石,1.2 光纖通信的發(fā)展史,1. 古代光通信: 我國古代使用的烽火臺就是大氣光通信的最好例子。后來的手旗、燈光甚至交通紅綠燈等均可劃入光通信的范疇。 2.近代光通信:1880年B

2、ell發(fā)明的光電話。太陽光為光源,硒晶體為接收檢測器件,200m大氣空間實驗成功。 但因缺乏合適光源及嚴重的衰減未能像其它電通信方式那樣得到發(fā)展。,3. 20世紀后半葉：光波作為載波 50年代：缺乏相干光源及合適傳輸媒質(zhì)； 60年代：激光問世，傳輸通道尚待解決； 1966年：英籍華人高琨博士提出光導(dǎo)纖維的概念，但當(dāng)時損耗高，約1000dB/Km； 1970年：1m附近損耗降到20dB/Km； 4. 五代光波通信系統(tǒng)發(fā)展 第一代：1978年工作于0.8m的第一代光波系統(tǒng)正式投入商業(yè)應(yīng)用。B=20100Mb/s,L=10Km;多模，損耗大。,第二代：20世紀80年代初,=1.3m，B=1.7Gb/

3、s,L=50Km。單模，損耗較小，中繼距離受1.3m處損耗限制。解決方法：采用1.55m色散位移光纖(DSF)和單模激光器 ； 第三代：B=2.4Gb/s,L=100Km = 1.55m； 第四代: (1)采用光放大器(OA)增加中繼距離(2)采用頻分與波分復(fù)用(FDM與WDM)增加比特率；(3)相干波通信系統(tǒng)。 = 1.55m 第五代：光波通信系統(tǒng)的研究與發(fā)展也經(jīng)歷了20多年歷程，已取得突破性進展。它基于光纖非線性壓縮抵消光纖色散展寬的新概念產(chǎn)生的光孤子，實現(xiàn)光脈沖信號保形傳輸。,從通信網(wǎng)來看 第一代為純電信網(wǎng)； 第二代通信網(wǎng)僅僅是用光纖代替銅線，使通信網(wǎng)的性能得到了某種改善，而網(wǎng)絡(luò)的拓撲骨

4、架基本上之前的模式，光波通信的潛力尚未完全發(fā)揮。 第三代通信網(wǎng)為全光通信網(wǎng)。1990年后，隨著光纖與光波電子技術(shù)的發(fā)展，新穎光纖與半導(dǎo)體功能光器件相繼問世，掀起了發(fā)展全光通信網(wǎng)的潮流。這種通信網(wǎng)中，不僅用光波系統(tǒng)傳輸信號，交換、復(fù)用、控制與路由選擇等亦全部在光域完成，由此構(gòu)建真正的光波通信網(wǎng)。,1.3光纖通信的特點,（1） 傳輸頻帶寬，通信容量大。 （2）中繼距離遠：100Km以上。 （3）抗電磁干擾能力強，無串話。 （4）光纖細，光纜輕：比相同容量電纜輕 90%-95% 。 （5）資源豐富，節(jié)約有色金屬和能源。 （6）均衡容易。 （7）經(jīng)濟效益好。 （8）抗腐蝕、不怕潮濕。,1.4光纖通信系統(tǒng)的組成,1.光發(fā)送設(shè)備 組成：驅(qū)動器、光源 作用：把電信號對光源進行調(diào)制，使光源 產(chǎn)生出與電信號相對應(yīng)的光信號進入光纖。 2.光接收設(shè)備 組成：光檢測器，把光信號轉(zhuǎn)換為電信號； 放大器，對信號放大處理。 3.光傳輸設(shè)備 （1）無中繼站短程通信：光纜； （2）遠距離通信：光纜和光中繼器；光中繼器由光檢測器、電信號放大器、判決再生電路、驅(qū)動器和光源組成，主要是