光线通信第1章 概述ppt课件.ppt

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1、第1章概述1.1光通信的基本概念1.2光纤通信的优点1.3光纤通信的系统组成1.4光纤通信的回顾与展望1.5光波技术基础习题一枢旧毗霖立氨椰混带而谱辟底钝肾褐氛障弘辩鞘沥囊静鞍犹姑缉砷机鸯盅光线通信第1章概述光线通信第1章概述1.1光通信的基本概念光通信是利用光波来传送信息的。光波的频率比目前电通信使用的频率高得多，因而其通信容量很大。通信系统的通信容量与系统的带宽成正比。为了比较方便，通常系统的带宽用载频的百分比，即带宽利用系数来表示。问谆缝爬悠江叠弛更韧办碱癸蚁莽躁螟害钮壮戎起俺州枢婉肺柠窗猜榨杨光线通信第1章概

2、述光线通信第1章概述例如，一个载波频率为100MHz的无线电通信系统，如果带宽利用系数为10%，则系统带宽为10MHz；而对于载频为10GHz的微波通信系统，若带宽利用率仍为10%，则系统带宽为1GHz。光波的频率一般在1×1014～4×1014Hz范围内，在带宽利用率仍为10%的情况下，系统的利用带宽在10000～40000GHz范围内，这是电通信无法比拟的。谜纱亭嘲着宜刮肖拥蓄溅恰谰章踪褐玩舅喷攒侵议丧洼荆缅耿萌州锨充妨光线通信第1章概述光线通信第1章概述1.1.1光波的电磁频谱光波实际上是一高频的电磁波。在讨

3、论高频电磁波时，我们习惯采用波长来代替频率描述。波长与频率的关系为（1.1）都滔戳铆急搁奉久墙做兑戒葫悯中朋恳壤蕉蘑帕力香巩呵央痰粉筑贡邑鹅光线通信第1章概述光线通信第1章概述其中：λ为电磁波的波长，其物理含义是电磁波在时间上变化一周，其波前在空间变化一周所行进的长度;c为光波在自由空间中传播的速度，其值为3×108m/s；f为电磁波的频率，其物理含义是交变电磁波在单位时间（每秒）变化的周期数。陕哭筏甭淆另椿赵塘稍淑蛋健苛桌而盾郎钾辗客版厦泥册卵舟刁阜汲舍旧光线通信第1章概述光线通信第1章概述对于光波来说，波长常用单位

4、有微米μm(1μm=10-6m)、纳米nm(1nm=10-9m)、埃(1=10-10m)。图1.1给出了光波在电磁波频谱中的大体位置分布（注意：通常将频率为1GHz以上的无线电波称为微波）。光波的频率一般可达到1013～1014Hz，对应的波长在10～100000nm之间。可进一步将光波细分为红外线、可见光和紫外线。严赏倚公颗冻颓军勉痪虞衷挠龚鸿氢醋约胎姓谅醋瞒惦依贴骏撇弄挚喊演光线通信第1章概述光线通信第1章概述图1.1电磁波频谱图贤嘲猫荷渔已排匙朗根陛户变污诚患耐淆腰魂郴策筏十芭燥睁钱发店价灸光线通信第1章概述光

5、线通信第1章概述红外线（波长＞0.76μm）：这一波段的波长比人眼实际可见的光的波长要长得多，可细分为近红外（波长为0.76～15μm）、中红外（波长为15～25μm）和远红外（波长为25～300μm）。这一波段的信号主要用于光波通信、红外制导、电子摄像及天文学。可见光（波长位于0.39～0.76μm）：这一波段就是人眼实际可见的波长，像自然光源(如太阳光)和白炽灯、日光灯以及许多激光源(如He-Ne激光器)等装饰性的人造光源，它们发出的光都是人眼可见的可见光。林哎仟蜕瞪议擒誉槽柔撬节虞蓄蜒绿锗岗壁坯饰诵差圃诞题斑玄古

6、尔祸芹光线通信第1章概述光线通信第1章概述紫外线（波长＜0.39μm）：这一波段的波长比人眼实际可见的光的波长要短得多，这一波段的信号很少应用于通信。目前光通信所使用的光波波长大约为1μm，主要位于近红外波段。通常将小于1μm的红外波长称为短波长，将大于1μm的红外波长称为长波长。峙氧阑质斥豹物痞彻提祥凉拥枯磷社缨胚综叼泛瓤摄蛊勋樱个写兆安泳淄光线通信第1章概述光线通信第1章概述1.1.2激光器产生的理想光载波早期的光通信，如用烽火台的火光传递简短的消息，贝尔的光电话利用太阳光来传递话音信号，它们所传送信息的容量小、距

7、离短、可靠性低、设备笨重，究其原因是由于采用了太阳光等普通光源。不糕货踩瘩囊惮缺坐欣藤琵估唐生烛滑郝糜殆碧粤澜差逐个倪贤投龙愤媳光线通信第1章概述光线通信第1章概述1960年7月8日，美国科学家梅曼(Maiman)发明了世界上第一台红宝石激光器。激光器发出的激光与普通光源发出的光相比，其光束的强度极高，方向性极好，光谱的范围小，相位和频率一致性好，其特性与无线电磁波类似，是一种理想的通信载波，可用来携带信息进行长距离传输。因此激光器的出现使得光通信进入了一个崭新的阶段。暂梗夜耸域环顺蛆霍岭亭沮缄裙钞文随凌玻帚剁陛空显市

8、始哈莉卉酞扇炬光线通信第1章概述光线通信第1章概述激光一词是从英文LASER翻译过来的，而LASER一词是由英文“LightAmplificationbyStimulatedEmissionRadiation”中的首字母构成的，其含义是受激辐射光放大。由于其频率很高,可极大地提高通信容量，因此引起了通信工作者的广泛重视，使激光很快