光纤通信课件

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1、光纤通信OpticalFiberCommunication请关掉手机1光纤通信概述1.1光纤通信技术的发展史及现状1.2光纤通信系统概述2光纤和光缆2.1光纤结构和类型2.2光纤传输原理2.3光纤传输特性2.4光缆2.5光纤特性测量方法3通信用光器件3.1光源3.2光检测器3.3光无源器件4光端机4.1光发射机4.2光接收机4.3线路编码讲授内容(1)5数字光纤通信系统5.1两种传输体制5.2系统的性能指标5.3系统的设计6模拟光纤通信系统6.1调制方式6.2模拟基带直接光强调制光纤传输系统6.3副载波复用光纤传输系统讲授内容(2)光纤通信新技术7.

2、1光纤放大器7.2光波分复用技术7.3光交换技术7.4光孤子通信7.5相干光通信技术7.6光时分复用技术8光纤通信网络8.1通信网的发展趋势8.2SDH传送网8.3WDM光网络8.4光接入网《光纤通信系统》刘增基编著西安电子科技大学出版社《光纤通信系统》顾畹仪编著北京邮电大学出版社《光纤通信导论》邱昆编著电子科技大学出版社《光纤通信系统》L.G.卡佐夫斯基等著张肇仪等译人民邮电出版社《光纤通信系统》邓大鹏编著人民邮电出版社参考书目第一章光纤通信概述1.1光纤通信技术的发展史及现状1.2光纤通信系统概述1.1光纤通信技术的发展史及现状什么是通信？“通”传送

3、，“信”信息；信息的传送基本组成：发送、传输、接收什么是光纤通信？利用激光作为信息的载波信号，并通过光纤来传送信息的通信系统。1.1光纤通信技术的发展史及现状什么是通信？“通”传送，“信”信息；信息的传送基本组成：发送、传输、接收什么是光纤通信？利用激光作为信息的载波信号，并通过光纤来传送信息的通信系统。光纤通信是人类科学技术的重大突破，光纤通信已成为现代信息社会的神经系统光纤----信息社会的标志现代通信方式示意图用户环路交换设备电复接设备卫星通信微波通信光纤通信移动通信发送机接收机传输系统用户终端用户终端信息信息用户终端用户终端用户环路交换设备电复接设备信

4、息信息现代通信方式示意图用户环路交换设备电复接设备卫星通信微波通信光纤通信移动通信发送机接收机传输系统用户终端用户终端信息信息用户终端用户终端用户环路交换设备电复接设备信息信息信息指用户要求传送的语音、图像、数据以及它们的各种组合用户环路交换设备电复接设备卫星通信微波通信光纤通信移动通信发送机接收机传输系统用户终端用户终端信息信息用户终端用户终端用户环路交换设备电复接设备信息信息现代通信方式示意图用户终端交换设备接入网电复接设备传输系统现代通信方式示意图用户环路交换设备电复接设备卫星通信微波通信光纤通信移动通信发送机接收机传输系统用户终端用户终端信息信息用户终

5、端用户终端用户环路交换设备电复接设备信息信息光纤通信经过30年的技术发展目前正在淘汰着其他的有线通信方式光纤通信技术的主要优点光波频率很高，光纤传输的频带很宽，故传输容量很大，理论上一根光纤可通上亿门话路或上万套电视，可进行图像、数据、传真、控制等多种业务；不受电磁干扰，保密性好；耐高温、高压、抗腐蚀，工作可靠；光纤材料来源丰富，可节约大量铜、铝，且直径小、重量轻，性价比好。1.2光纤通信的优点和应用1.2.1光通信与电通信任何通信系统追求的最终技术目标都是要可靠地实现最大可能的信息传输容量和传输距离。通信系统的传输容量取决于对载波调制的频带宽度，载波频率越

6、高，频带宽度越宽。通信技术发展的历史，实际上是一个不断提高载波频率和增加传输容量的历史。20世纪60年代，微波通信技术已经成熟，因此开拓频率更高的光波应用，就成为通信技术发展的必然。1.2光纤通信的优点和应用1.2.1光通信与电通信电缆通信和微波通信的载波是电波，光纤通信的载波是光波。虽然光波和电波都是电磁波，但是频率差别很大。光纤通信用的近红外光(波长约1μm)的频率(约300THz)比微波(波长为0.1m~1mm)的频率(3~300GHz)高3个数量级以上。图1.1部分电磁波频谱图1.1部分电磁波频谱图1.1是相关的电磁波频谱。光纤通信用的近红外光(

7、波长为0.7~1.7μm)频带宽度约为200THz，在常用的1.31μm和1.55μm两个波长窗口频带宽度在20THz以上。(0.7μm~430THz,1.7μm~180THz)由于光源和光纤特性的限制，目前，光强度调制的带宽一般只有20GHz，因此还有3个数量级以上的带宽潜力可以挖掘。微波波段有线传输线路是由金属导体制成的同轴电缆和波导管。同轴电缆的损耗随信号频率的平方根而增大，要减小损耗，必须增大结构尺寸，但要保持单一模式的传输，又不允许增大结构尺寸。波导管具有比同轴电缆更低的损耗，但随着工作频率的提高，要减小波导结构的尺寸以保持单一模式的传输，损耗仍

8、然要增大。光纤是由绝缘的石英(SiO2