光纤通信发展历史及趋势.pptx

《光纤通信发展历史及趋势.pptx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《光纤通信发展历史及趋势.pptx（24页珍藏版）》请在得力文库 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、本书的主要内容包括：本书的主要内容包括：（1）光纤通信的原理及其发展）光纤通信的原理及其发展;（2）光纤通信的物理学基础）光纤通信的物理学基础;（3）光纤的传输理论和特性）光纤的传输理论和特性;（4）光检测器和光发射机）光检测器和光发射机,光检测器和光接收机光检测器和光接收机;（5）光纤通信系统的组成）光纤通信系统的组成设计和工程设计和工程;（6）介绍了）介绍了SDH技术技术WDM技术光放大与色散补偿技术和其他高新技术在光纤通信中的应用.1第1页/共24页第第1章章 光纤通信概述光纤通信概述本章内容本章内容1.1 光纤通信及系统组成1.2 光纤通信的发展历史1.3 光纤通信的特点和应用1.4

2、光纤通信的发展趋势1.5 光纤通信认知小结、习题 2第2页/共24页1.1 光纤通信及其系统组成光纤通信及其系统组成1、基本概念、基本概念光纤通信的基本特征光纤通信的基本特征 1.使用激光器产生的激光作为信息载体使用激光器产生的激光作为信息载体 2.使用光导纤维作为传输光波信号的通信介质使用光导纤维作为传输光波信号的通信介质3第3页/共24页 图1-1-1 光纤与电话双绞线对比图4第4页/共24页2、光纤通信系统的组成、光纤通信系统的组成图1-1-2所示的是简化的光纤通信系统模型，由图中可以看出一个光纤通信系统通常由电发射机、光发射机、光接收机、电接收机和由光纤构成的光缆等组成。5第5页/共2

3、4页1.2 光纤通信的发展历史光纤通信的发展历史2020世纪世纪5050年代对通信技术提出了新要求年代对通信技术提出了新要求,于是人们于是人们提出光纤通信的构想提出光纤通信的构想u通信容量近一步扩大（当时通信系统容量通信容量近一步扩大（当时通信系统容量100Mb/s.km）u通信中继距离进一步延长（当时中继距离通信中继距离进一步延长（当时中继距离1km）u可靠性进一步提高（电通信易受电磁干扰）可靠性进一步提高（电通信易受电磁干扰）6第6页/共24页人们思考使用光通信的出发点：光波的频率范围较广，可以解决电通信频谱资人们思考使用光通信的出发点：光波的频率范围较广，可以解决电通信频谱资源不足的问题

4、，扩展通信的带宽。源不足的问题，扩展通信的带宽。7第7页/共24页光纤通信初创阶段光纤通信初创阶段(1960-1976)实现光纤通信的两大关键技术实现光纤通信的两大关键技术u合适的光源：必须是相干光，频率和方向的单一性较好，适合信息的调制合适的光源：必须是相干光，频率和方向的单一性较好，适合信息的调制u合适的传输介质：对光信号的传输损耗小合适的传输介质：对光信号的传输损耗小8第8页/共24页光纤通信初创阶段光纤通信初创阶段(1960-1976)实现光纤通信的两大关键技术实现光纤通信的两大关键技术u合适的光源：必须是相干光，频率和方向的单一性较好，适合信息的调制合适的光源：必须是相干光，频率和方

5、向的单一性较好，适合信息的调制u合适的传输介质：对光信号的传输损耗小合适的传输介质：对光信号的传输损耗小9激光低损耗光纤第9页/共24页19601960年年,美国人梅曼发明第一台红宝石激光器美国人梅曼发明第一台红宝石激光器 。19661966年，英籍华人高锟指出：如果能够减少玻璃中的杂质含量，年，英籍华人高锟指出：如果能够减少玻璃中的杂质含量，就可以制造出损耗低于就可以制造出损耗低于20dB/km20dB/km的光纤。的光纤。19701970年是使光纤通信发展出现跨越的一年，美国康宁公司研制年是使光纤通信发展出现跨越的一年，美国康宁公司研制出了损耗系数为出了损耗系数为20dB/km20dB/k

6、m的光纤，同年，美贝尔公司研制出使用的光纤，同年，美贝尔公司研制出使用寿命长达几小时的半导体激光器。光纤通信从此进入飞速发展。寿命长达几小时的半导体激光器。光纤通信从此进入飞速发展。10第10页/共24页光纤通信发展阶段光纤通信发展阶段(1976-1986)影响光纤通信系统性能的主要参数影响光纤通信系统性能的主要参数u色散：由于光波长（频率）和传输方向的单一性不够而引起的传输过程中的波形失真，造成误码。色散：由于光波长（频率）和传输方向的单一性不够而引起的传输过程中的波形失真，造成误码。u损耗：光信号在光纤中传输时的能量损耗。损耗：光信号在光纤中传输时的能量损耗。11第11页/共24页提高性能

7、的主要方法：提高性能的主要方法：u选择色散和损耗较少的波段：选择色散和损耗较少的波段：0.8m，1.3m（最低色散）（最低色散）和和 1.5m（最低损耗）（最低损耗）u研制更好性能的光纤：进一步降低杂质和研制更好性能的光纤：进一步降低杂质和OH-离子含量，发明色散位移光纤离子含量，发明色散位移光纤12第12页/共24页光纤通信新技术光纤通信新技术(1986-)u容量的扩大：时分复用向超高速发展，波分复用向密集化方向发展。容量的扩大：时分复用向超高速发展，波分复用向密集化方向发展。u新型光纤的研制：非零色散光纤，无水吸收峰光纤新型光纤的研制：非零色散光纤，无水吸收峰光纤u光纤接入网：光纤接入家庭

8、光纤接入网：光纤接入家庭u全光通信网：研制各种光器件，使得光信息的交换，处理全部在光域内进行全光通信网：研制各种光器件，使得光信息的交换，处理全部在光域内进行13第13页/共24页1.3 光纤通信的特点和应用优点光纤通信的特点和应用优点1.光纤通信的主要优点有光纤通信的主要优点有 传输频带宽，通信容量大。传输频带宽，通信容量大。传输衰减小，传输距离长。传输衰减小，传输距离长。抗电磁干扰，传输质量好。抗电磁干扰，传输质量好。体积小、重量轻、便于施工。体积小、重量轻、便于施工。原材料丰富，节约有色金属，有利于环保。原材料丰富，节约有色金属，有利于环保。14第14页/共24页2.光纤通信的应用 光纤

9、通信的应用非常广泛,其应用领域遍及通信、交通、工业、医疗、教育、航空航天和计算机等行业，并正在向更广更深的层次发展.1)作为公用电信网的传输线 2)满足不同网络层面的应用（核心网和局域网）3）综合数字业务（除电话、数字业务外，还包括可视电话、IPTV等业务）4）危险环境下的通信线 5）应用于专网15第15页/共24页1.4 光纤通信的发展趋势1.时分复用(TDM)方式向超高速系统发展2.波分复用(WDM)方式向密集化方向发展 3.新型光纤不断发展4向宽带光纤接入网方向发展5新型器件和高新技术在光纤通信系统的应用6全光通信网络16第16页/共24页1.5 光纤通信认知光纤和光缆光纤桶装光纤及其局

10、部放大图 17第17页/共24页二次涂覆主要采用下列两种保护结构（a）紧套结构 （b）松套结构图1-5-2 光纤保护结构示意图 18第18页/共24页光缆芯线再加上加强元件和保护层构成光缆。光缆的结构是根据其应用条件和环境确定，习惯上分为室内光缆和室外光缆。室外光缆主要有以下几种具有代表性的结构形式，如图1-5-3所示 19第19页/共24页光源和光电检测器图1-5-5 光发射接收模块20第20页/共24页光纤的连接 光纤与光纤的永久性连接通常采用光纤熔接机高频电弧放电熔接.光纤熔接机如下图21第21页/共24页光纤适配器 活动连接可以采用活动连接器,下图为FC/PC型活动连接器 22第22页/共24页无源光器件除了光纤连接器还有:光纤耦合器 光衰减器 光隔离器 光开关 等等23第23页/共24页24感谢您的观看！第24页/共24页