chapter1-绪论new

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1、第一章光纤通信概述§1.1光纤通信的概念§1.2光纤通信的发展历史§1.3现代光纤通信技术§1.1光纤通信的概念通信（communication）:从广义的角度来说，就是彼此之间传递信息。现代的通信一般是指电信（telecommunication）。IEEE（电气和电子工程师协会）对电信的定义是借助诸如电话系统、无线电系统或电视系统这样的设备，在相隔一定距离的条件下进行的信息交换。IEEE、IEEIEEE（InstituteofElectricalandElectronicsEngineers电气和电子工程师协会）:美国电气及电子工程师学会，一个美国

2、的工程技术和电子专家的组织，但它是因大量其他国家的会员而出名的。IEEE致力于电气、电子、计算机工程和与科学有关的领域的开发和研究。IEE(InstitutionofElectricalEngineers英国电气工程师学会):是国际知名的专业团体，在众多领域享有广泛的影响，同时拥有授予专业工程师资质的认证资格。除此之外，英国电气工程师学会每年举行多次以著名发明家和学者命名的纪念性报告会，邀请知名人士作具有前瞻性的综合报告。电通信（electricalcommunication）广义的电通信指的是一切运用电波作为载体而传送信息的所有通信方式的总称，而不

3、管传输所使用的介质是什么。电通信又可分为有线电通信和无线电通信。光通信（opticalcommunication）广义的光通信指的是一切运用光波作为载体而传送信息的所有通信方式的总称，而不管传输所使用的介质是什么。光通信也可以分为利用大气进行通信的无线光通信和利用石英光纤或塑料光纤进行通信的有线光通信。§1.1光纤通信的概念光通信光纤通信人们通常把应用石英光纤的有线光通信简称为光纤通信（opticalfibercommunication）§1.1光纤通信的概念≠点对点光纤通信链路示意图§1.1光纤通信的概念WDM系统器件§1.1光纤通信的概念一个完整

4、的WDM系统。其通常包含光收发器、光耦合器、光复用/解复用器、光纤放大器、光上/下分路器、光交叉波分复用器、光色散补偿装置、光偏振控制装置、光开关、光波长转换器以及其他光通信器件、处理电路模块等光纤通信技术发展的精髓——提高光纤通信系统容量§1.2光纤通信的发展历史雏形：古代烽火、手旗、灯光1880年贝尔的光电话激光器(发送源)1960Maiman发明红宝石激光器1962半导体激光器诞生(GaAs870nm)70年代室温工作LD(GaAsAI850nm)1310、1550nm多模LD单模LD光纤(传输介质)1951医用玻璃纤维(损耗1000dB/km

5、)1966高锟理论预言1970康宁制出低损耗光纤(20dB/km)1310(0.5dB/km),1550nm(0.2dB/km)低损耗窗口光纤开发单模光纤§1.2光纤通信的发展历史贝尔的光电话贝尔用弧光灯或者太阳光作为光源，光束通过透镜聚焦在话筒的震动片上。当人对着话筒讲话时，震动片随着话音震动而使反射光的强弱随着话音的强弱作相应的变化，从而使话音信息“承载”在光波上（这个过程叫调制）。在接收端，装有一个抛物面接收镜，它把经过大气传送过来的载有话音信息的光波反射到硅光电池上，硅光电池将光能转换成电流（这个过程叫解调）。电流送到听筒，就可以听到从发送端

6、送过来的声音了。高锟教授(Prof.CharlesK.Kao)被世界誉为“光纤之父”，曾任香港科技大学校长。1990年，他获选美国国家工程学院院士。高锟教授曾先后获颁L.M.埃里克森国际奖、马可尼国际研究员基金以及皇家工程学院菲利普王子奖章(1996)等荣誉。高锟教授发明的“纤维光学”在全球获得广泛应用，并在香港知识产权署与香港发明家协会联办的“二十世纪十大最受港人欢迎发明品”选举中入榜。他也凭着这项发明荣获美国国家工程学院颁发的“1999年查理·斯塔克·德雷珀奖”。这是美国工程学界杰出成就的最高荣誉。高锟教授1933年出生于中国上海。他先后于195

7、7年和1965年在伦敦大学分别获得电机工程学士和博士学位。1957年，他进入ITT公司，在旗下一英国子公司“标准电话与电缆有限公司”任工程师。1960年，他进入ITT设于英国的欧洲中央研究机构--标准电信实验有限公司，在那里服务了十年，其职位从研究科学家升至研究经理。正是在这段时期，高锟教授成为光纤通讯领域的先驱。随后，高锟教授在香港中文大学任职四年，1974年又返回ITT工作。当时，光纤领域进入前生产阶段。他在位于美国弗吉尼亚州劳诺克的光电产品部担任主任科学家，后擢升为工程主任。1982年，他因卓越的研究与管理才能而被ITT公司任命为首位“ITT执

8、行科学家”，主要在康尼迪克州的先进技术中心工作，1985年则在德国的SEL研究中心工作。与此同时，他也担任耶