复旦大学：《光子学器件与工艺 Photonics Devices and Technology》教学课件_第二章 光纤通信网络简介

光纤通信络简介 主讲:张荣君 电话:65643559 E-mail:rjzhang@fudan.edu.cn 复旦大学信息学院 光科学与工程糸 2008.910

光纤通信网络简介 复旦大学信息学院 光科学与工程系 2008,9,10 主 讲：张荣君 电话：65643559 E-mail ：rjzhang@fudan.edu.cn

提纲 光纤通信简史 光纤通信网络

提 纲 • 光纤通信简史 • 光纤通信网络

第一部分光纤通信简史

第一部分 光纤通信简史

11光纤通信的基本含义和发展历程 光纤通信利用激光作为信息的载波信号并通过 光导纤维来传递信息的通信系统。 光通信(自由空间光通信、光纤通信) 发展历程 1.我国周朝—烽火台

1.1 光纤通信的基本含义和发展历程 •光纤通信——利用激光作为信息的载波信号并通过 光导纤维来传递信息的通信系统 。 光通信（自由空间光通信、光纤通信） •发展历程 —— 1.我国周朝 ——烽火台

雏形:古代烽火、手旗、灯光 潜望镜原理—一光波导之雏形

雏形：古代烽火、手旗、灯光 潜望镜原理——光波导之雏形

2.1880年—贝尔发明光电话(利用光载波 信号来传送话音) 3.1960年—世界上第一台激光器研制成功 41970年代—高锟提出光纤可作为光信号的 通道;第一根低损耗光纤(20dIB/Km)研制 成功(康宁公司);贝尔实验室成功研制能 在室温条件下连续工作的半导体激光器 5.1974年—贝尔实验室成功研制出损耗为 ldB/Km的光纤(化学气相沉积法(CVD)

2. 1880年 ——贝尔发明光电话 （利用光载波 信号来传送话音 ） 3. 1960年 ——世界上第一台激光器研制成功 4 1970年代 —-高锟提出光纤可作为光信号的 通道；第一根低损耗光纤(20dB/Km)研制 成功 (康宁公司 )；贝尔实验室成功研制能 在室温条件下连续工作的半导体激光器 5. 1974年 ——贝尔实验室成功研制出损耗为 1dB/Km的光纤 （化学气相沉积法(CVD)）

6.1976年日本电话电报公司研制出损耗 更低的光纤(0.5dB/Km) 7.20世纪70年代末期—光纤通信系统实现 第一次业务运营 8.20世纪80年代后期—光纤损耗已经降低 到0.16dB/Km 9.1988年——第一条跨大西洋光缆投入运营 10.90年代起:一系列光子器件(波分复用器 件、光纤光栅等等)

6. 1976年——日本电话电报公司研制出损耗 更低的光纤（0.5dB/Km） 7. 20世纪70年代末期——光纤通信系统实现 第一次业务运营 8. 20世纪80年代后期 ——光纤损耗已经降低 到0.16dB/Km 9. 1988年 ——第一条跨大西洋光缆投入运营 10. 90年代起：一系列光子器件（波分复用器 件、光纤光栅等等）

12光纤通信的主要优点 1.通信容量大—光纤的可用带宽较大,一般 在10GH以上;而金属电缆存在的分布电容和 分布电感实际上起到了低通滤波器的作用, 限制了电缆的传输频率、带宽以及信息承载 能力。 2.传输距离长—光缆的传输损耗比电缆低, 因而可传输更长的距离

1.2 光纤通信的主要优点 1.通信容量大 ——光纤的可用带宽较大，一般 在10GHz以上;而金属电缆存在的分布电容和 分布电感实际上起到了低通滤波器的作用， 限制了电缆的传输频率、带宽以及信息承载 能力。 2.传输距离长 ——光缆的传输损耗比电缆低， 因而可传输更长的距离

3.抗电磁干扰—光纤通信系统避免了电缆由于 相互靠近而引起的电磁干扰。光纤的材料是玻璃 或塑料,都不导电,因而不会产生磁场,也就不 存在相互间的电磁干扰。 4.抗噪声干扰—光纤不导电的特性还避免了光缆 受到闪电、电机、荧光灯及其他电器源的电磁干 扰(EMI),外部的电噪声也不影响光频的传输 能力。此外,光缆不辐射射频(RF)能量的特性 也使它不会干扰其他通信系统。(故现已广泛应 用于军事上) 5.适应环境光纤对恶劣环境有较强抵抗能力。 它比金属电缆更能适应温度的变化,腐蚀性的液 体或气体对其影响也较小

3. 抗电磁干扰 ——光纤通信系统避免了电缆由于 相互靠近而引起的电磁干扰。光纤的材料是玻璃 或塑料，都不导电，因而不会产生磁场，也就不 存在相互间的电磁干扰。 4. 抗噪声干扰——光纤不导电的特性还避免了光缆 受到闪电、电机、荧光灯及其他电器源的电磁干 扰（EMI），外部的电噪声也不影响光频的传输 能力。此外，光缆不辐射射频（RF）能量的特性 也使它不会干扰其他通信系统。（故现已广泛应 用于军事上） 5. 适应环境——光纤对恶劣环境有较强抵抗能力。 它比金属电缆更能适应温度的变化，腐蚀性的液 体或气体对其影响也较小

6.保密性好——光纤不向外辐射能量, 很难用金属感应器对光缆进行窃听 7.重量轻、安全、易敷设 8.寿命长

6. 保密性好——光纤不向外辐射能量， 很难用金属感应器对光缆进行窃听。 7. 重量轻、安全、易敷设 8. 寿命长