《光通信基础知识》PPT课件

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1、光通信基础知识光学基础知识光的本质－－－电磁波10111010109(1km)108107106(1m)105104103(1mm)102101(1m)10-110-210-3(1nm)10-410-510-610-710-910-1010-8波长(nm)1064104波长(µm)6103510376062259757749245539030020010极远远中近红橙黄绿蓝紫近远极远紫外线可见光红外线长电磁场无线电波微波X射线射线宇宙射线1.71031.2103SiO2fiber为什么发展光通信？香农定理（Sh

2、annonTheory）：C指信息运载能力（比特/秒，bps),BW0（BandW0idth）是链路带宽（Hz），SNR是信噪比。电信系统的运载信息能力与其带宽成正比，而带宽与载体的频率成正比。光纤通信系统的信息载体采用光－－所有可用信号中具有最高频率的载体，这也正是光纤通信系统具有最高的运载信息能力以及它们之所以成为现代电信的关键技术的原因。（注：带宽大概是载波信号频率的10％。）一根同轴电缆能够支持13000个信道，陆地上的微波链路最多可以支持20000个信道，卫星链路可以支持100000个信道，而一根光纤通信链路，能够

3、同时支持300000个双向语音信道。单模光纤(SMF)&多模光纤(MMF)1.在石英光纤中，ITU-T建议，标准单模光纤的直径为8~10μm，标准多模光纤的纤芯直径为50μm、62.5μm，它们的包层的直径均为125μm。2.对光纤较佳的运行波段，多模光纤运行波长为850nm或1300nm,而单模光纤运行波长则为1310nm或1550nm。波动光学的基本原理1.干涉的基本原理：干涉是波的一个重要特征。光是电磁波，它也能产生干涉现象。在日常生活中可以观察到许多干涉现象，如水上的油膜在光的照射下显现出彩色花纹，肥皂泡在阳光下显示

4、出五彩图案等等。各种光学元件镀的增透膜，WDM中常用的Filter等也都利用了光的干涉原理。2.衍射的基本原理：光在传播路径上遇到障碍物时，在障碍物之后，光的传播就偏离原来直线传播的方向，并且使光强分布在空间上变为不均匀，这种现象就是光的衍射现象。由于光波的波长短，所以光的衍射现象不易觉察。而声波的波长长，容易发生衍射现象。所以有“未见其人，先闻其声”。3.偏振的基本原理：按照电矢量在垂直于传播方向的平面内振动状态的不同，偏振光有不同的偏振态（或偏振结构）。实际中最常见的光的偏振态有五种：自然光、部分线偏振光、圆偏振光、椭圆

5、偏振光和线偏振光。立体电影就是利用光的偏振性。油膜干涉现象正三边形孔衍射图样双折射晶体o光和e光都是线偏振光应用举例－光的干涉滤光片示意图ARCoating滤光片示意图ARCoating应用举例－光的偏振Isolator(隔离器）E-beamO-beamE-beamO-beamDdE-beamO-beamE-beamO-beam功能图原理图Wedgegarnet通信系统发送器接收器信息（语音，视频，数据）信息（语音，视频，数据）链路传输介质一个点到点的电信系统EDFPumpLasersWDMIsolatorTapCouple

6、rPDWDMIsolatorTapCouplerPDDevicesApplications(EDFAModule)TX1TX2TX3TX4RX1RX2RX3RX4WDMWDMMUXDEMUXPowerLinePre-amplifier外形图光传输网络为什么要用WDM模块Example:4signals,100kmspanlengthwithregenerationWithoutDWDM4x100kmfibre4EDFATx-1Tx-2Tx-3Tx-4Rx-1Rx-2Rx-3Rx-4OAOAOAOAWithDW

7、DM4chMux&Demux1x100kmfibre1EDFAOARx-1Rx-2Rx-3Rx-4Tx-1Tx-2Tx-3Tx-4WDMModulesMXDMX光纤通信系统中的器件波分复用薄膜滤波器光纤光柵列阵波导光柵全息光柵光环行器光交错复用器分波/合波摸块增益放大光纤放大器光隔离器分路耦合器泵浦激光器光增益平衡器光衰减器半导体光放大器光开关光插分复用器光交叉联接器波长变换器可调滤波器可调激光器开关交换发送接收信号激光器光调制器光电探测器锁波器光发送摸块光接收摸块光收发摸块产品超过9000品种系统管理光性能

8、监控管理摸块色散补偿器偏振模色散管理摸块这些器件用在哪里？通信网络：信息服务业材料供应商电信运营商设备供应商器件供应商信息技术食物链光通信器件的分类光器件按不同的特性和功能的分类:光无源器件OpticalPassiveDevices（光被动器件）光有源器件OpticalActiveDevi