上海交通大学：《光纤通信系统与设计》教学资源（PPT课件）第一章 概述（叶通）

光纤通信与系统设计 主讲人：叶通 区域光纤通信网与新型光通信系统国家重点实验室 地址：电信楼群5-211 Te1:34204602 Email:yetong@sjtu.edu.cn 主页：？

光纤通信与系统设计 主讲人：叶通 区域光纤通信网与新型光通信系统国家重点实验室 地址：电信楼群5-211 Tel：34204602 Email: yetong@sjtu.edu.cn 主页：?

参芳书 《光纤通信（第三版）》Gerd Keiser著 电子工业出版社

《光纤通信 (第三版) 》Gerd Keiser著 电子工业出版社 参考书

课程内容 1.概论 10.WDM概念和器件 2.光纤的结构和导波原理和制造11.光放大器 3.光纤中的信号损伤 12.光纤通信网络 4.光源 13.光纤通信测量 5.光功率发射和耦合 6.光检测器 7.光接收机 8.数字光纤通信系统 9.模拟光纤通信系统

课程内容 1.概论 2.光纤的结构和导波原理和制造 3.光纤中的信号损伤 4.光源 5.光功率发射和耦合 6.光检测器 7.光接收机 8.数字光纤通信系统 9.模拟光纤通信系统 10.WDM概念和器件 11.光放大器 12.光纤通信网络 13.光纤通信测量

第一章概述

第一章 概 述

主要内容 ●光纤通信的历史 。光纤通信的主要特征：优缺点 ·光纤通信系统的组成和分类 。应用

l 光纤通信的历史 l 光纤通信的主要特征：优缺点 l 光纤通信系统的组成和分类 l 应用 主要内容

1.1光纤通信的发展与现状 通信系统：将信息从一处传到另一处的全部技术设 备和传输媒介的总和 无线通信：微波、卫星、激光 传输媒介 有线通信：铜线电缆、光纤光缆 光纤通信系统：利用光纤传输光波信号的通信方式 优点：价格便宜、损耗低、频带宽，成为通信网骨干

1.1 光纤通信的发展与现状 传输媒介 光纤通信系统：利用光纤传输光波信号的通信方式 优点：价格便宜、损耗低、频带宽，成为通信网骨干 无线通信：微波、卫星、激光 有线通信：铜线电缆、光纤光缆 通信系统：将信息从一处传到另一处的全部技术设 备和传输媒介的总和

光通信的基础：电磁波理论 电磁波：交变电场产生交变磁场，交变磁场激起交变 电场，电场、磁场无限地交变产生形成电磁场 光也是一种电磁波 麦克斯韦1865年 赫兹1888年实验 发表电磁场理论 证实电磁波存在 赫兹

电磁波：交变电场产生交变磁场，交变磁场激起交变 电场，电场、磁场无限地交变产生形成电磁场 光通信的基础：电磁波理论 麦克斯韦1865年 发表电磁场理论 赫兹1888年实验 证实电磁波存在 光也是一种电磁波

电磁波谱 300μum 25 0.76 0.39 6×103um 远红外 中红外 近红外 可见光 紫外线 无线电波 外 可见 紫外 X射线 Y射线 102km 1km 10m 10cm mm 10μm 0.1um 10A 10A 103A 10'km 10km 10m 1m 1cm 0.1mm lum 0. lum 1A 102A 入（波长） 3003K30K 3M 30M 3G30G 3T30T 3P OP f(Hz) 300K 300M 00G 300T 300P 在电磁波谱中，光波范围包括红外线、可见光、紫外线， 其波长范围为：300μm~6nm 载波的频率越高（波长越短）， 可载送的信息量就越多 常用通信光载波频率~190THZ

载波的频率越高 (波长越短)， 可载送的信息量就越多 在电磁波谱中，光波范围包括红外线、可见光、紫外线， 其波长范围为：300 mm ~ 6 nm 电磁波谱 常用通信光载波频率~190 THz

通信用光波范围（为什么？） 光纤通信载波在167~375THz之间(0.8um~1.8um) A.0.8um~0.9um称为短波段 B.1.0um~1.8um称为长波段 C.2.0um以上称为超长波段 常用通信光载波频率~193THz(1.55m) 大带宽的原因：高载频→可承载的信号频率高

光纤通信载波在167~ 375 THz之间(0.8 mm~1.8 mm) A. 0.8 mm ~ 0.9 mm称为短波段 B. 1.0 mm ~ 1.8 mm称为长波段 C. 2.0 mm以上称为超长波段 通信用光波范围 (为什么?) 常用通信光载波频率~193 THz (1.55 mm) 大带宽的原因：高载频 → 可承载的信号频率高

各种单位的换算公式 c=3×108m/s 1MHz(兆赫)=106Hz λ=cf 1GHz(吉赫)=109Hz 1um(微米)=106m 1THz(太赫)=1012Hz 1nm(纳米)=10-9m 1PHz(拍赫)=1015Hz 1A(埃)=10-10m

c = 3×10 8 m/s 1MHz (兆赫) = 10 6 Hz l = c/f 1GHz (吉赫) = 10 9 Hz 1 mm (微米) = 10 −6 m 1THz (太赫) = 10 12 Hz 1 nm (纳米) = 10 −9 m 1PHz (拍赫) = 10 15 Hz 1Å (埃) = 10 −10 m 各种单位的换算公式