光纤通信第1章概论ppt培训课件

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1、2021/10/7现代通信技术研究所殷洪玺本章主要内容：1.1光纤通信的演进1.2光纤通信的优点和应用1.3光纤通信系统的基本组成第1章概论2021/10/7现代通信技术研究所殷洪玺1.1光纤通信的演进•原始形式的光通信:中国古代用“烽火台”报警，欧洲人用旗语传送信息。1.1.1光通信的发展历程•1870年,英国皇家学会的JohnTyndall，演示了光在一束细水流中进行全内反射传输的现象。这是证明全内反射现象存在的第一个实验。今天，为了纪念JohnTyndall的成就对现代光纤通信技术的重要作用，美国光学学会（OSA)

2、每年都颁布一个以Tyndall命名的奖项。2021/10/7现代通信技术研究所殷洪玺•在这个时期，美国麻省理工学院利用He-Ne激光器和CO2激光器进行了大气激光通信试验。•1960年，美国人Maiman发明了第一台红宝石激光器，给光通信带来了新的希望。“激光”是光受激射放大的简称。特点：单色性、强方向性、高亮度、相干性强。•1880年，美国人A.G.Bell发明了用光波作载波传送话音的“光电话”,证实光波可以携带信息。贝尔光电话是现代光通信的雏型。“光话”以日光为光源，大气为传输介质，在200米的距离内实现了语音信号的

3、传递。2021/10/7现代通信技术研究所殷洪玺指明通过“原材料的提纯制造出适合于长距离通信使用的低损耗光纤”这一发展方向。•1966年，英籍华裔学者高锟(C.K.Kao)和霍克哈姆(C.A.Hockham)发表了关于传输介质新概念的论文，指出了利用光纤(OpticalFiber)进行信息传输的可能性和技术途径，奠定了现代光通信——光纤通信的基础。由于没有找到稳定可靠和低损耗的传输介质，对光通信的研究曾一度走入了低潮。雨、雾、雪、大气灰尘的吸收和散射，衰减大。暴雨：3~12dB/km,浓雾：60~200dB/km。202

4、1/10/7现代通信技术研究所殷洪玺2021/10/7现代通信技术研究所殷洪玺在60年代中期，最好的光学玻璃的传输损耗仍高达1000dB/km。即，如果信号传输1公里后检测到一个波长为1m的光子(其能量h2×10-19焦耳)，则在其输入端要输入的光的能量为2×1081焦耳。这将远超过太阳系自形成以來的全部辐射能量的总和。高锟博士和Hockham指出：如果利用带有包层材料的石英玻璃光学纤维(光纤)，玻璃中杂质的浓度精确地控制在0.1ppm以下)，就可以制造出损耗低于20dB/km的光导纤维。2021/10/7现代通信

5、技术研究所殷洪玺光纤通信发明家高锟(左)1998年在英国接受IEE授予的奖章2021/10/7现代通信技术研究所殷洪玺•1970年，美国康宁(Corning)公司研制成功损耗20dB/km的石英光纤。把光纤通信的研究开发推向一个新阶段。•1972年，康宁公司高纯石英多模光纤损耗降低到4dB/km。•1973年，美国Bell实验室的光纤损耗降低到2.5dB/km。1974年降低到1.1dB/km。•1976年，日本电报电话(NTT)公司将光纤损耗降低到0.47dB/km(波长1.2m)。•在以后的10年中，波长为1.55

6、m的光纤损耗：1979年0.20dB/km，1984年0.157dB/km，1986年0.154dB/km，接近了光纤最低损耗的理论极限。2021/10/7现代通信技术研究所殷洪玺•1970年，美国Bell实验室、日本NEC和前苏联，先后研制成功室温下连续振荡的镓铝砷(GaAlAs)双异质结半导体激光器(短波长)。虽然寿命只有几个小时，但它为半导体激光器的发展奠定了基础。•1973年，半导体激光器寿命达到7000小时(不到1年)。•1976年，日本NTT研制成功发射波长为1.3m的铟镓砷磷(InGaAsP)激光器。•

7、1977年，Bell实验室研制的半导体激光器寿命达到10万小时。•1979年,美国电报电话(AT&T)公司和日本NTT公司研制成功发射波长为1.55m的连续振荡半导体激光器。2021/10/7现代通信技术研究所殷洪玺•1976年，美国在Atlanta进行了世界上第一个实用光纤通信系统的现场试验。•1980年，美国标准化FT-3光纤通信系统投入商业应用。•1976和1978年，日本先后进行了速率为34Mb/s的阶跃型多模光纤通信系统，和速率为100Mb/s的渐变型多模光纤通信系统的试验。•1983年，敷设了纵贯日本南北的

8、光缆长途干线。•1988年，由美、日、英、法发起的第一条横跨大西洋TAT-8海底光缆通信系统建成。•1989年，第一条横跨太平洋TPC-3/HAW-4海底光缆通信系统建成。从此，海底光缆通信系统的建设得到了全面展开，促进了全球通信网的发展。由于光纤和半导体激光器的技术进步，使1970年成为光纤通信发展的一个重要里程碑