《光纤通信原理课件》第一章 光纤通信概述

高等学校教材电子信息 业分通偿盾通 袁国良编 清华大学出版社 2004年6月

袁国良编著 清华大学出版社 2004年6月 高等学校教材•电子信息

第一章:光纤通信概述 11什么是光纤通信 12光纤通信的发展史 13光纤通信的特点 14光纤通信系统的组成 15光纤通信的发展趋势

第一章：光纤通信概述 1.1什么是光纤通信 1.2光纤通信的发展史 1.3光纤通信的特点 1.4光纤通信系统的组成 1.5光纤通信的发展趋势

1.1什么是光纤通信 口利用光导纤维传输光波信号的通信方式, 称为光纤通信。 口光纤通信是工作在近红外区,其波长是 08~1.8μm,对应的频率为167~375THz 口光纤通信技术的发展十分迅速,已经起到 了举足轻重的地位,发展前景十分广阔

1.1什么是光纤通信 ❑ 利用光导纤维传输光波信号的通信方式， 称为光纤通信。 ❑ 光纤通信是工作在近红外区，其波长是 0.8～1.8μm，对应的频率为167～375THz。 ❑ 光纤通信技术的发展十分迅速，已经起到 了举足轻重的地位，发展前景十分广阔

1.2光纤通信的发展史 我国古代使用的烽火台就是大气光通信的最 好例子。后来的手旗、灯光甚至交通红绿灯 等均可划入光通信的范畴 近代光通信的维形可追朔到1880年Be发明 的光电话。 ●但通信光电话未能像其它电通信方式那样得 到发展

1.2 ⚫ 我国古代使用的烽火台就是大气光通信的最 好例子。后来的手旗、灯光甚至交通红绿灯 等均可划入光通信的范畴。 ⚫ 近代光通信的雏形可追朔到1880年Bell发明 的光电话。 ⚫ 但通信光电话未能像其它电通信方式那样得 到发展

1966年英籍华人高琨博士提出光导纤维 的概念在全世界范围内掀起了发展光纤 通信的高潮 1978年工作于0.8pm的第一代光波系统 正式投入商业应用。 上世纪80年代初,早期的采用多模光纤 的第二代光波通信系统问世。 °1990年,工作于24Gb/s,155pm的第 代光波系统已能提供通信商业业务

⚫ 1966年英籍华人高琨博士提出光导纤维 的概念在全世界范围内掀起了发展光纤 通信的高潮。 ⚫ 1978年工作于0.8μm的第一代光波系统 正式投入商业应用。 ⚫ 上世纪80年代初，早期的采用多模光纤 的第二代光波通信系统问世。 ⚫ 1990年，工作于2.4Gb/s，1.55μm的第 三代光波系统已能提供通信商业业务

第四代光波系统以采用光放大器(OA)增 加中继距离和用频分与波分复用FDM 与wDM增加比特率为特征。 ●第五代光波通信系统的研究与发展也经 历了20多年历程,已取得突破性进展。 它基于光纤非线性压缩抵消光纤色散展 宽的新概念产生的光孤子,实现光脉冲 信号保形传输

⚫ 第四代光波系统以采用光放大器(OA)增 加中继距离和采用频分与波分复用(FDM 与WDM)增加比特率为特征。 ⚫ 第五代光波通信系统的研究与发展也经 历了20多年历程，已取得突破性进展。 它基于光纤非线性压缩抵消光纤色散展 宽的新概念产生的光孤子，实现光脉冲 信号保形传输

从通信网来看 ●第一代为纯电信网 第二代通信网仅仅是用光纤代替铜线,使通 信网的性能得到了某种改善,而网络的拓扑 骨架基本上之前的模式,光波通信的潜力尚 未完全发挥。 ●第三代通信网为全光通信网。1990年后,随 着光纤与光波电子技术的发展,新颖光纤与 半导体功能光器件相继问世,掀起了发展全 光通信网的潮流。这种通信网中,不仅用光 波系统传输信号,交换、复用、控制与路由 选择等亦全部在光域完成,由此构建真正的 光波通信网

从通信网来看 ⚫ 第一代为纯电信网 ⚫ 第二代通信网仅仅是用光纤代替铜线，使通 信网的性能得到了某种改善，而网络的拓扑 骨架基本上之前的模式，光波通信的潜力尚 未完全发挥。 ⚫ 第三代通信网为全光通信网。1990年后，随 着光纤与光波电子技术的发展，新颖光纤与 半导体功能光器件相继问世，掀起了发展全 光通信网的潮流。这种通信网中，不仅用光 波系统传输信号，交换、复用、控制与路由 选择等亦全部在光域完成，由此构建真正的 光波通信网

13光纤通信的特点 ●传输频带宽,通信容量大。 ●中继距离远。 ●抗电磁干扰能力强,无串话。 ●光纤细,光缆轻。 ●资源丰富,节约有色金属和能源 ●均衡容易。 ●经济效益好。 ●抗腐蚀、不怕潮湿

1.3 ⚫ 传输频带宽，通信容量大。 ⚫ 中继距离远。 ⚫ 抗电磁干扰能力强，无串话。 ⚫ 光纤细，光缆轻。 ⚫ 资源丰富，节约有色金属和能源。 ⚫ 均衡容易。 ⚫ 经济效益好。 ⚫ 抗腐蚀、不怕潮湿

14光纤通信系统的组成 光光缆 电端 光 光缆光 中 光中 电端 电信引机 发送设备 光信号 继 继 器 器 接收设备 光信号设 机电信号 光传输通信系统的组成 图1-4-1光纤通信系统的组成

1.4光纤通信系统的组成

1.5光纤通信的发展趋势 ●电时分复用技术 光波分复用wWDM) 全光通信网络

1.5光纤通信的发展趋势 ⚫ 电时分复用技术 ⚫ 光波分复用(WDM) ⚫