成都信息工程学院：《现代科学技术概论》课程教学课件（PPT讲稿）第四讲续 光通信领跑21世纪

光通信领跑21世纪 ●光通信发展的历史 光纤通信 ●现在的光通信 ●全光通信 ●光通信的未来

光通信领跑21世纪 光通信发展的历史 光纤通信 现在的光通信 全光通信 光通信的未来

光通信发展的历史 人类很早就认识到用光可以传递信息, 比如3000多年前我国就有了用光传递远 距离信息的设施—烽火台;后来又有 了用灯光闪烁、旗语、望远镜等传递信 息的方法;

光通信发展的历史 人类很早就认识到用光可以传递信息， 比如3000多年前我国就有了用光传递远 距离信息的设施——烽火台；后来又有 了用灯光闪烁、旗语、望远镜等传递信 息的方法；

●近100年中,人们仍然没有对光通信失去 兴致,就连大发明家贝尔(BEL)也尝 试着用光来打电话,这被认为是近代光 通信的开始。 ●其实,光通信的出现比无线电通信还早 波波夫发送与接收第一封无线电报是在 1896年,以发明电话而著名的贝尔,在 1876年发明了电话之后,就 想到利用光来通电话的问题

近100年中，人们仍然没有对光通信失去 兴致，就连大发明家贝尔（BELL）也尝 试着用光来打电话，这被认为是近代光 通信的开始。 其实，光通信的出现比无线电通信还早。 波波夫发送与接收第一封无线电报是在 1896年，以发明电话而著名的贝尔，在 1876年发明了电话之后，就 想到利用光来通电话的问题

●1880年,他利用太阳光作光源,大气为 传输媒质,用硒晶体作为光接收器件, 成功地进行了光电话的实验,通话距离 最远达到了213米 e1881年,贝尔宣读了一篇题为《关于利 用光线进行声音的产生与复制》的论文, 报导了他的光电话装置。在贝尔本人看 来:在他的所有发明中,光电话是最伟 大的发明

1880年，他利用太阳光作光源，大气为 传输媒质，用硒晶体作为光接收器件， 成功地进行了光电话的实验，通话距离 最远达到了213米。 1881年，贝尔宣读了一篇题为《关于利 用光线进行声音的产生与复制》的论文， 报导了他的光电话装置。在贝尔本人看 来：在他的所有发明中，光电话是最伟 大的发明

●利用光在大气中传送信息方便简单,所 以人们开始研究的光通信都是这种方式。 但是光在大气中的传送要受到气象条件 的很大限制,比如在遇到下雨、下雪 阴天、下雾等情况,就会看不远和看不 清,这叫做大气的能见度降低,使信号 传输受到很大阻碍, ●此外,太阳光、灯光等普通的可见光源, 都不适合作为通信的光源,因为从通信 技术上看,这些光都是带有“噪声”的 光。也就是说,这些光的频率不稳定 不单一,光的性质也很复杂;一句话, 就是光不纯

利用光在大气中传送信息方便简单，所 以人们开始研究的光通信都是这种方式。 但是光在大气中的传送要受到气象条件 的很大限制，比如在遇到下雨、下雪、 阴天、下雾等情况，就会看不远和看不 清，这叫做大气的能见度降低，使信号 传输受到很大阻碍。 此外，太阳光、灯光等普通的可见光源， 都不适合作为通信的光源，因为从通信 技术上看，这些光都是带有“噪声”的 光。也就是说，这些光的频率不稳定、 不单一，光的性质也很复杂；一句话， 就是光不纯

●因此,真要用光来通信,必须要解决两个最 根本的问题:一是必须有稳定的、低损耗的 传输媒质;另一个问题是必须要找到高强度 的〈可靠的光源 ●在此后的几十年中,由于这两项关键技术没 有得到解决,光通信就一直裹足不前。 也正因此,贝尔的光话始终没有走上实用化 的阶段。所以我们今天也没有用上BELL的光 电话,而只是用了他发明的电话;

因此，真要用光来通信，必须要解决两个最 根本的问题：一是必须有稳定的、低损耗的 传输媒质；另一个问题是必须要找到高强度 的、可靠的光源。 在此后的几十年中，由于这两项关键技术没 有得到解决，光通信就一直裹足不前。 也正因此，贝尔的光话始终没有走上实用化 的阶段。所以我们今天也没有用上BELL的光 电话，而只是用了他发明的电话；

光纤通信 20世纪60年代后,随着入们对通信的要 求变得越来越强烈,/光通信获得了突飞 猛进的发展 在此之前,人类从未放弃过对理想光传 输介质的寻找,经过不懈的努力,人们 发现了透明度很高的石英玻璃丝可以传 光。这种玻璃丝叫做光学纤维,简称 光纤”。激光器和光纤的发明,使人 ]看到了光通信的曙光。可谓是“光通 信之路,舍我其谁?

光纤通信 20世纪60年代后，随着人们对通信的要 求变得越来越强烈，光通信获得了突飞 猛进的发展。 在此之前，人类从未放弃过对理想光传 输介质的寻找，经过不懈的努力，人们 发现了透明度很高的石英玻璃丝可以传 光。这种玻璃丝叫做光学纤维，简称 “光纤” 。激光器和光纤的发明，使人 们看到了光通信的曙光。可谓是“光通 信之路，舍我其谁？

●原始的光通信,有一个共同点,就是利 用大气来传播可见光,由人眼来接收 不是真正的意义上的光通信,更不是强 大的光通信,真正强大的光通信应该是 光纤通信 光通信指的是一切运用光作为载体而传 送信息的所有通信方式的总称,而不管 传输所使用的媒质是什么; ●光纤通信则是单纯地依靠光纤作为媒质 来传送信息的通信方式

原始的光通信，有一个共同点，就是利 用大气来传播可见光，由人眼来接收。 不是真正的意义上的光通信，更不是强 大的光通信，真正强大的光通信应该是 光纤通信。 光通信指的是一切运用光作为载体而传 送信息的所有通信方式的总称，而不管 传输所使用的媒质是什么； 光纤通信则是单纯地依靠光纤作为媒质 来传送信息的通信方式

现代的光纤通信也就是运用光反射原理,把 光的全反射限制在在光纡内部,用光信号 取代传统通信方式中的电信号,从而实现 信息的传递的。 ●最基本的光纤通信系统是由:数据源、光 发送端、光学信道和光接收机组成 光纤传输系统是数字通信的理想通道。与 模拟通信相比较,数字通信有很多优点, 灵敏度高,传输质量好。因此大容量长距 离的光纤通信系统大多采用数字传输方式

现代的光纤通信也就是运用光反射原理,把 光的全反射限制在在光纤内部，用光信号 取代传统通信方式中的电信号，从而实现 信息的传递的。 最基本的光纤通信系统是由：数据源、光 发送端、光学信道和光接收机组成。 光纤传输系统是数字通信的理想通道。与 模拟通信相比较，数字通信有很多优点， 灵敏度高，传输质量好。因此大容量长距 离的光纤通信系统大多采用数字传输方式

光纤通信的优点 现代通信网的三大支柱是光纤通信、卫星通信和无线 电通信,而其中光纤通信是主体,这是因为光纤通信 本身具有许多突出的优点: 频带宽,通信容量大。光纤可利用的带宽约为 50000GHz,1987年投入使用的1.7Gb/s光纤通信系 统,一对光纤能同时传输24192路电话,2.4Gb/s系统, 能同时传输30000多路电话。频带宽,对于传输各种 宽频带信息具有十分重要的意义,否则,无法满足未 来宽带综合业务数字网(已-SDN)发展的需要

光纤通信的优点 现代通信网的三大支柱是光纤通信、卫星通信和无线 电通信，而其中光纤通信是主体，这是因为光纤通信 本身具有许多突出的优点： 1.频带宽，通信容量大。 光纤可利用的带宽约为 50000GHz，1987年投入使用的1. 7Gb/s光纤通信系 统，一对光纤能同时传输24192路电话，2.4Gb/s系统， 能同时传输30000多路电话。频带宽，对于传输各种 宽频带信息具有十分重要的意义，否则，无法满足未 来宽带综合业务数字网(B-ISDN)发展的需要