光纤通信发展历程及原理简介.ppt

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1、通信材料——光纤什么是通信？通信就是将信息从一方准确安全地传递到另外一方，通信技术是实现信息准确、安全、高效的传递的保障。从有记载的人类文明以来，通信技术获得了长足的发展，并且发展速度越来越快。通信材料属于功能材料，是为实现信息探测、传输、存储、显示和处理等功能使用的材料。人类通信技术的发展历程通信技术的发展可分为如下四个阶段：第一阶段：借助器物和声音传递信息阶段。解放前我国云南景颇族就有把辣椒送给朋友表示自己遇到了很大的麻烦的器物信息传递模式。在文字发明之前人类通过手势、表情来传递信息，信息在视距

2、范围。通过声音实现超视距传递信息，但距离依然受到声音传播距离的影响。这个阶段信息传递速度慢、不精确。这种通信模式在当时有十分成功的典范，如古代的“烽火”技术须臾间能把紧急军情传递到千里之外。因其简洁方便的特点，现代通信依然保留如旗语等简便快捷的近距离通信模式。第二阶段：借助文字传递信息阶段。文字与印刷术发明后，信息可以通过书籍、书信、报纸、杂志等方式呈现。文字促进了邮政业的发展，中国早在商代就有驿传的通信方式，通过飞鸽、快马等方式传递书信、情报；现代逐步演变成邮政系统。这种通信模式信息保持时间更长久

3、，传递信息更加准确，传递距离更加远，但传递速度慢、信息单一。第三阶段：借助电子通信技术传递信息阶段。随着麦克斯韦发现电磁波、赫兹验证电磁理论催生电子技术，波波夫/马可尼发明电报，促进电报业的发展，邮政系统通过电报能够瞬间将文字传递到地球的任何一个地方。贝尔发明电话，实现万里之外的实时声音通信，进一步缩短了人类相互沟通和交流的距离，是人类通信发展史上的重大里程碑。第四阶段：借助互联网与无线通信传递信息阶段。随着计算机技术与电子技术的飞速发展，信息共享和快速交换促进互联网的诞生，信息包括语音、图像、视频

4、多种形式，每个人有机会在数据海洋中找到需要的资讯，进行信息的分享和交流。上世纪70年代，美国贝尔实验室推出蜂窝模拟移动通信系统开启了个人移动通信领域，移动通信进入高速发展时期，2G的GSM、CDMA通信技术、3G的CDMA2000、WCDMA、TD-SCDMA通信技术、4G的LTE技术，改变人们的生活方式、丰富者人们的生活。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。光纤能干些什么？光纤的应用范围很广,光纤除了作通讯用途外,还可以用来制造内窥镜等医疗器材,光纤感应器或

5、光纤装饰,交通,夜视感测器度量测量和控制工程显微镜学,显微镜学,机器视觉,照明,成像,健康,电荷耦合元件(CCD)汽车等.例如内视镜,它是一根柔软可弯曲且内含数条光纤的管子.当它滑入病人的嘴,鼻,消化道及其它心脏等由体外看不到的地方时,医生便能由内视镜看到内部变化,而减少进行冒险性手术的需要.光纤发展历史1970年，康宁公司率先研制出了世界上第一根衰减低于20dB/km的石英玻璃光纤—这个20dB/km的数据，当时被认为是光纤可用于通信的阈值，也是由高锟博士计算确定的，而当时已有的玻璃光纤的衰减高达

6、1000dB/km以上，因衰减太高,不能用于通信。此后不久，也是在1970年，第一个半导体激光器实现了室温工作。这样，光源和传输介质问题的解决有望，全世界因此而雀跃！从此拉开了光纤研制和光纤通信研究的序幕，开始了现代光纤通信的发展。1976年，美国贝尔研究所在亚特兰大建成第一条光纤通信实验系统。1980年，由多模光纤制成的商用光缆开始在市内局间中继线和少数长途线路上采用。1988年，连接美国与英法之间的第一条横跨大西洋海底光缆敷设成功。1978年，中国自行研制出通信光缆，采用的是多模光纤，缆心结构为

7、层绞式。1984年以后，逐渐用于长途线路，并开始采用单模光纤。多模光纤的历史与发展1971-1980年期间，是多模光纤的研究开发期。在此期间，国际上逐步淘汰了传统的双坩埚工艺，开发了MCVD、OVD、VAD、PCVD等四种化学汽相沉积预制棒新工艺；从多组分氧化物玻璃光纤转向石英玻璃光纤;研究了多模光纤传输理论与光纤设计，其中特别重要的是,开发了通过微分模时延（DMD）测量结果的分析来优化预制棒工艺提高多模光纤带宽的关键技术;进行了多模光纤通信系统现场试验。1980年的全球光纤年产量不足10万km，1

8、00%是多模光纤1981-1995年期间，是多模光纤实用化并不断增加新品种的发展期。1996-2002年期间，多模光纤研究与开发进入了最新一个活跃期。在此期间,LAN系统向Gb/s以上的超高速率发展。IEEE于1998年6月通过了千兆比特以太网标准;2002年6月刚刚通过了10Gb/s以太网标准。光纤通讯发展的几个阶段第一阶段(1966-1976年)，这是从基础研究到商业应用的开发时期。第二阶段(1976-1986年)，这是以提高传输速率和增加传输距离为研究目标和大力