光通信技术 课件勘误表1
光通信技术简介-PPT课件
光谱特性
紫外 Invisible
可见
红外 wavelength
Invisible
850 nm
980 nm 1310 nm
1480 nm
1550 nm
1625 nm
光通信频带范围
光纤通信波长范围目前利用 850, 1310nm和1550nm三个窗口
光纤结构
coating n cladding n core cladding core n cladding n core
E/OConversion
Optical Transmission
O/E Conversion
Electrical transmission
electrical signal processing
Fiber as transmission medium
依据国际标准进行电子信号处理。 将信号转换为光波频带可以利用后来发展起来的光纤 传输的优势。
红外吸收在长波方向限制传输。OH吸收峰在 1400nm附近。 造成三个传输窗口:850, 1310nm和1550nm 。
弯曲下光纤损耗
attenuation coefficient / dB/km -->
3,0 宏弯光纤 2,0
微弯光纤 未弯曲光纤
1,0
0,0 1000 1100 1200 1300 1400 1500 1600 1700 wavele网络示意(2)
干线网 层1
STM-4 STM-16 STM-1 Exchange
干线网 层2
Local Exchange
FlexMux
用户 接入
Mux 64/2M
复用技术
•目前PDH、SDH等技术均采用时分复用(TDM)技术。
光通信培训课件
偏振复用技术
偏振复用原理
利用光的偏振态不同,将多个独立信号在同一波长上进行复用,提高传输速率和 容量。
偏振复用技术分类
包括偏振复用直接调制和偏振复用外调制两种方式。
前向纠错技术
前向纠错原理
在发送端对数据进行一定的编码处理,在接收端对接收到的数据进行解码处理,从而纠正传输过程中可能出现的 错误。
前向纠错技术分类
案例四:智慧城市中的光传输技术应用
总结词
详细描述
智慧城市对于光传输技术的需求主要体现在 城市管理和公共服务方面。通过使用光纤和 无线相结合的方式,智慧城市可以实现更高 效、更智能和更便捷的数据传输。
在智慧城市中,光传输技术被广泛应用于城 市管理和公共服务领域。例如,通过使用光 纤传感器和高速光模块,智慧城市可以实现 实时监控和管理城市的交通、公共安全和环 境质量等方面的问题。同时,光纤的无线通 信网络也可以为市民提供高速、便捷的网络
将电信号转换为光信号,通过改变光源的 发光强度或相位来实现。
驱动电路
发送模块
为光源提供合适的偏置和调制电流,以控 制光信号的幅度和相位。
将电信号转换为光信号,并进行电光转换 、调制、发送等操作。
光接收机
01
光检测器
将接收到的光信号转换为电信号 。
限幅放大器
进一步放大电信号,并消除噪声 干扰。
03
02
案例三:电力通信网中的光传输技术应用
总结词
电力通信网对于光传输技术的需求主要体现在高可靠性和安全性方面。通过使用光纤和光器件,电力通信网可以 实现更稳定、更可靠和更安全的数据传输。
详细描述
在电力通信网中,光传输技术被广泛应用于电力线路和变电站之间的互联。通过使用光纤和光器件,电力通信网 可以实现高速、大容量的数据传输,满足电力通信网对于高可靠性和安全性的需求。另外,光纤的物理特性也使 得电力通信网在遭受自然灾害或其他干扰因素时能够保持相对稳定的数据传输服务。
《光纤通信技术》课件第1章
1.1 光纤通信发展历程 1.2 光纤通信的系统构成 1.3 光纤通信的特点 1.4 光纤通信新技术
1.1 光纤通信发展历程
1.1.1 光纤通信的产生与发展 1.目视光通信 人类社会发展中的远距离通信的主流是光通信,电气通信
的历史不过一百多年。从古埃及、古中国、古希腊和古罗马时 代至发明莫尔斯电报的数千年间,远距离通信主要为目视光通 信。三千多年前我国周朝就利用烽火台的火光传送敌情消息, 到了近现代,战争中用信号弹指挥作战、城市使用信号灯指挥 交通等传递信息的方式均可称为目视光通信。我们现在经常提 到的光纤通信与这些简单的视觉光通信完全不同,光纤通信是 由光通信逐步发展、演变而来的,是指以光波作载波传送信息 的通信方式。
2)光纤通信迅速发展 1974年贝尔实验室发明了制造低损耗光纤的方法,使光 纤损耗下降到1dB/km;而日本电话电报公司研制出了更低 损耗的光纤,损耗下降到0.5dB/km。美国于1976年在亚特兰 大成功地进行了码速为44.7Mb/s的光纤通信系统试验;日本 也于同年开始了64km、32Mb/s光纤通信系统的室内试验。
1.1.2 光纤通信发展趋势 1.宽带通信业务需求激增、光纤通信向超高速系统发展 光纤产品的大规模采用成为全球宽带通信网络飞速发展
的有力基础。网络的扩张又带来全球性传送业务的大增长, 这些业务需求包括Internet的蓬勃发展、大量的全球数据传 送,以及其他一些不断增长的先进业务。
视频娱乐节目:采用速率高达几十兆比特的数字电视, 提供同实物一样大的高分辨率、3D、真彩色视频娱乐节目。
3.实现光联网 波分复用系统技术尽管具有巨大的传输容量,但基本上是以点到点 通信为基础的系统,其灵活性和可靠性还不够理想。如果在光路上也能 实现类似SDH在电路上的分插功能和交叉连接功能的话,无疑将增加新 的威力。 根据这一基本思路,光的分插复用器(OADM)和光的交叉连接设 备(OXC)均已在实验室研制成功,前者已投入商用。鉴于光联网具有 潜在的巨大优势,发达国家投入了大量的人力、物力和财力进行研究, 特别是美国国防部预研局(DARPA)资助了一系列光联网项目,如以 Be11core为主开发的“光网技术合作计划(ONTC)”,以朗讯公司为 主开发的“全光通信网”预研计划,“多波长光网络(MONET)”和 “国家透明光网络(NTON)”等,在欧洲和日本,也分别有类似的光 联网项目在进行。
光纤通信原理全套讲解课件
如果今后采用非石英光纤,并工作在 超长波长(>2μm),光纤的理论损耗系数可 以下降到10-3~10-5dB/km,此时光纤通信 的中继距离可达数千,甚至数万公里。
3. 抗电磁干扰能力强
我们知道,电话线和电缆一般是不能 跟高压电线平行架设的,也不能在电气铁 化路附近铺设。
4. 保密性能好
对通信系统的重要要求之一是保密性好。 然而,随着科学技术的发展,电通信方式 很容易被人窃听:只要在明线或电缆附近 (甚至几公里以外)设置一个特别的接收装 置,就可以获取明线或电缆中传送的信息。 更不用去说无线通信方式。
2.1 光纤的结构与类型 2.2 光纤的射线理论分析 2.3 均匀光纤的波动理论分析 2.4 光 缆
2.1 光纤的结构与类型
2.1.1 光纤的结构
光纤(Optical Fiber,OF)就是用来导 光的透明介质纤维,一根实用化的光纤是 由多层透明介质构成的,一般可以分为三 部分:折射率较高的纤芯、折射率较低的 包层和外面的涂覆层,如图2.1所示。
第一章 概 述
1.1 光纤通信的发展与现状 1.2 光纤通信的主要特性 1.3 光纤通信系统的组成和分类
1.1 光纤通信的发展与现状
1.1.1 早期的光通信
到了1880年,贝尔发明了第一个光电 话,这一大胆的尝试,可以说是现代光通 信的开端。
在这里,将弧光灯的恒定光束投射在 话筒的音膜上,随声音的振动而得到强弱 变化的反射光束,这个过程就是调制。
反射定律:反射光线位于入射光线和 法线所决定的平面内,反射光线和入射光 线处于法线的两侧,并且反射角等于入射
角,即:θ1′=θ1。
折射定律 :折射光线位于入射光线和 法线所决定的平面内,折射光线和入射光 线位于法线的两侧,且满足:
通信原理勘误-v1-090520
= m+ ( t )
1 1 ˆ ( t ) = mz ( t ) m ( t ) + jm 2 2
勘误9: P90,例 3.3 上面一段,应为: 可见, β PM 是基带信号调相时引起的最大相位偏移;而 β FM 是基带信号调频时最大频 率偏移与基带最高频率之间的倍数。调制指数 β PM 与 β FM 原来是分析单频正弦信号的调相 与调频时定义的,后来也常常推广到一般信号的情形中。从上例可见,对于单频正弦信号的 调相或调频而言, β PM 与 β FM 本质上一样,等于最大相偏,单位都为弧度。但这一结论不 能够随意推广到其他情形。 勘误10:
勘误11:
P116,图 3.5.1;p117,图 3.5.3。分别应为:
BT
0
f IF
(a)IF 滤波器
f
BRF
0
= f c f LO − f IF
(b)RF 滤波器
BRF < 2 f IF
f
BT
0
fc
f LO = f c' f LO + f IF
2 f IF
f
(c)被选频率及其镜像频率成分
勘误12:
P91,第 1 段,应为:
中 k PM 与 k FM 的 值 以 及 基 带 信 号 m ( t ) 的 值 很 小 , 使 θ ( t ) << 1 , 则 cos θ ( t ) ≈ 1 ,
通常,调制指数小于 1 弧度的角度调制被称为窄带角度调制。其实,如果 PM 与 FM 系统
sin θ ( t ) ≈ θ ( t ) ,使已调信号可以作下述近似,
0 2
fθv (θ | ϕ )
α =5
α =1 α =2
光纤通信技术ppt课件
3.按光纤构成的原材料分类
(1)石英系光纤
石英系光纤主要是由高纯度的 SiO2 并掺有适当的
. 杂质制成,如用 GeO2 SiO2 和 P2O5.SiO2
作芯子,用 B2O3.SiO2作包层。目前这种光纤损耗最低、
强度和可靠性最高、应用最广泛。
(2)多组分玻璃光纤
例如用钠玻璃掺有适当杂质制成的光纤。这种光纤 的损耗较低,但可靠性不高。
3-30MHz 100—10m
同轴电缆短波无线电
30—300MHz 同轴电缆超短波无线电 10~lm
0.3—3 GHz 波导分米波无线电 lO—l cm
3—30GHz 10—1cm
波导厘米波无线电
30一300GHz 10一lm
105—107 GHz O.3~3×10-6 cm
波导毫米波无线电 光纤激光空间传播
30
光纤的损耗特性是光纤的一个很重要的传输参数,
它对于评价光纤质量和确定光纤通信系统的中继距离
有着决定性的作用。目前光纤在 1.55μm处的损耗可以 做到0.2dB/km左右,接近光纤损耗的理论极限值。
光通信
4
9.1.2 光纤通信系统基本结构与特点
光纤通信是以光波为载频、以光纤(光导 纤维)为传输媒质的通信方式。
光纤通信系统的基本组成如图9.2所示, 它包括了电收发端机、光收发端机、光纤光缆 线路、中继器等。
LD/LED
PIN/APD
图9.2 光纤通信系统组成
5
光纤通信系统由于采用了光纤传输信号 实现通信,因此,和其他通信系统相比,具 有一系列独特的优点: (1)频带宽,通信容量大 (2)传输损耗低,无中继距离长 (3)抗电磁干扰 (4)光纤通信串话小,保密性强,使用安全 (5)体积小,重量轻,便于敷设 (6)材料资源丰富
光通信技术PPT课件
各种新技术、新器件使波分复用迅速推广使用
EDFA、复用/解复用器、新型光纤,色散补偿技术等
密集波分复用(DWDM)系统
光纤传输容量极限
增加谱宽:1300nm~1700nm=54.3THz
光通信技术 课件Lecture1
Type & applications
Voice, digital telegraphy Audio
Video conferencing
Data transfer, Ecommerce, Video entertainment Full-motion broadcast video HDTV
➢ Photonics reflects the importance of the photon nature of light. Photonics & electronics clearly overlap since electrons often control the flow of photons & conversely, photons control the flow of electrons.
➢ Optoelectronics: refers to devices & systems that are essentially electronics but involve lights, such as LED, liquid crystal displays & array photodetectors.
➢ Computer Simulations using Photonic software
- Over ten design exercises using Optiwave - Cover most linear and nonlinear phenomena - Excellent system design practice
wavelength of 1552.5 nm corresponds to a center frequency of 193.1 THz!) & consequently orders of magnitude increase in available transmission bandwidth & larger information capacity.
光通信培训ppt课件
守规则做事。培养主动积极
的精神。
✓
培养好习惯,遵守 规则的员工;
营造良好的团队精 神。
.
1. 检查表; 2. 红牌子作战。
如: 1. 应遵守出勤、作息时间; 2. 工作应保持良好的状态(如不可以随意谈
天说笑、离开工作岗位、看小说、打瞌睡 、吃零食等); 3. 服装整齐,待好识别卡; 4. 待人接物诚恳有礼貌; 5. 爱护公物,用完归位; 6. 保持清洁; 7. 乐于助人;
大功率激光器及光探测器一般采
用调节三个轴的方法。
.
35
耦合图示
焦距 X
Y
.
36
5S基本知识
5S是日文SEIRI(整理)、 SEITON(整顿)、SEISO(清扫)、 SEIKETSU(清洁)、SHITSUKE(修 养)这五个单词,因为五个单词前 面发音都是“S”,所以统称为 “5S”。它的具体类型内容和典型
.
3
4.光纤结构及光传输原理
空气(折射率n1) θ
水(折射率n2)
折射率:n1<n2 θ被称作临介角
.
纤芯(n2)
包层(n1)
n1<n2
4
光纤的种类
单模光纤 外径125微米 内径9微米
多模光纤 外径125微米 内径50或62.5微米
.
5
5 .光纤通信系统组成
电光
端
端 送
机 (发)
光 中 继 机
.
20
PD的主要参数
饱和光功率(Ps):在工作速率 下,当误码率为某一数值时的最 大接收光功率。
.
21
PIN-TIA内部结构
.
22
PD的管脚定义----155M
光通信技术PPT课件
光通信在中国的发展
光通信在中国的发展
光纤网络的分类
SST终ST终MSTM终端ST端MS-终T1-终端MST1终6M-端ST6M1终端S-T6端M1S-终T1-终6端MST1终6M-端ST6M1终端S-T6端M1S-终T1-终6端MST1终6M-端ST6M1终端-T6端M1-终1-6端M16-端61-616光光中(光3中(光R继3中(光R)继3中(器光R)继3中(器光R)继3中(器光R)继3中(器光R)继3中(器光R)继3中(器光R)继3中(器光R)继3中(器光R)继3中(器光R)继3中(器光R)继3中(器光R)继3中(器R)继3中(器R)继3器R)继器)器光光中(光3中(光R继3中(光R)继3中(器光R)继3中(器光R)继3中(器光R)继3中(器光R)继3中(器光R)继3中(器光R)继3中(器光R)继3中(器光R)继3中(器光R)继3中(器光R)继3中(器光R)继3中(器R)继3中(器R)继3器R)继器)器
光光中(光3中R继中)继器继器器 (光3(光R3中(光R)3中(光R)继3中(光R)继3中(器光R)继3中(器光R)继3中(器光R)继3中(器光R)继3中(器光R)继3中(器光R)继3中(器光R)继3中器R)继中器)继器继器器 (光3(R3中R) )继器 (3R)
SST终ST终MSTM终S端TSM端终-T终1-SM端T终1M6-S端TM6终1S端-TSM端6终1-T终1-SM端6T终1M6-S端TM6终1S端-TSM端6终1-T终1-SM端6T终1M6-S端TM6终1端-TM端6终1-1-M端616-端61-616
G.655
20 10
G.653
0 -10 -20
1300
1400
波长(nm)
1500
1600
1700
光通信原理PPT课件
•强度调制的直接检测(IM/DD)系统
•光外差系统。
其中(IM/DD)系统为非相干通信系统,光外差系统为 相干光通信系统。光外差系统是基带信号直接对光载波进 行ASK、FSK和PSK等调制。
IM/DD系统中有二进制系统和多进制系统。其中二进制 系统脉冲调制的最一般形式是开关键控(OOK)编码和曼彻斯 特编码。多进制系统最流行的光学组编码方式为脉冲位置 调制(Pulse Position Modulation ——PPM)。
上行链路 下行链路
MEO
1000
~
20000km
自由 空间
宽带数据传输: 数百M~ 10Gbps
LEO H<1000k m
指令传输: 几Mbps
10~15km
~5km
大气层顶 ~20km
地面站
地球
.
4
按空间信道分类
空-地无线激光通信系统 星间无线激光通信系统 地面无线激光通信系统
.
5
无线光通信系统分类
光学天线
光通信子系统 中继光学平台
ATP子系统
.
18
无线光通信系统组成
激光通信终端
APT子系统
通信子系统
光学天线
光源及调制与驱动模块
粗瞄模块
发射模块
精瞄模块
光束准直模块
超前瞄准模块
光电探测接收模块
信标光模块
信号处理模块
APT控制器
线路编/解码模块
.
19
实际应用
.
20
.
21
个人观点供参考,欢迎讨论!
无线激光通信系统
.
1
1 无线光通信系统分类与制式 2 无线光通信系统组成 3 无线光通信的应用实例
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《Fiber-Optic Communications Technology 》勘误表
1. 非常确定的错误:
1)
P39. Line 6. "/"p h E λ= should be "/"p hc E λ=; 2)
P88. (4.7a). "(,)/"y H z t y ∂∂ should be "(,)/"y H z t z ∂∂; 3)
P88. Line 21. "/"y x E e E z ∇⨯=-∂∂ should be "/"y x E e E z ∇⨯=∂∂; 4)
P92. Line 10. "()"j j γμωσωε=+ should be 2"()"j j γμωσωε=+; 5)
P93. Line 33. "0"σ→ should be ""σ→∞;
6) P96. last equation. "g λλ= should be "g λλ=; 7)
P97. (4.28). 222"///"c g l l l λλλ=+ should be 222"1/1/1/"c g λλλ=+; 8)
P110. Line 11. “39.2” should be “0.392; 9) P112. in the box. “Formula 3.18” should be “Formula 4.18”;
10) P112. in the box. 211"2(/)"n k ωεμπλ== should be
222
11"[(2/)]"n k ωεμπλ==;
11) P127. (4.78). 00"()()()/..."g g g g τλτλτλλτλ=+-∂∂+ should be 00"()()()/..."g g g τλτλλλτλ=+-∂∂+;
12) P128. (4.83). "/(1/)[()]/..."c n βωωω∂∂=∂∂= should be "/(1/)[()]/..."c n βωωωω∂∂=∂∂=;
13) P132. Line 35. “Formula 4.23” should be “Formula 3.23”;
14) P150. Line 13. "/86.57/"t L ns km ∆= should be "/84.76/"t L ns km ∆=;
15) P164. Line 15. “12550nm ” should be “1250nm ”;
16) P171. (6.5). "[2"c V λπ= should be "[2"c V λπ=;
17) P173. (6.6). "[2"c V πλ= should be "[2"c V πλ=;
18) P174. Line 2. "NA = should be "NA =;
19) P250. Lateral misalignment for SM Fiber. 20"10log[exp(/)]"lat Loss x w =--
should be 20"10log{exp[(/)]}"lat Loss x w =--;
20) P381. (10.38). int "/"nr ηττ= should be int "/"r ηττ=;
21) P382. (10.41). int ".../"nr ηττ== should be int ".../"r ηττ==;
22) P382. (10.42). int "/..."nr ηττ== should be int "/..."r ηττ==;
23) P380. Figure 10.7. int ___""___Number of radiated photons Number of ejected electrons
η= should be int ___""___Number of radiated photons Number of injected electrons
η=; 24) P435. Figure 11.1 b). forward biasing should be reverse biasing;
25) P443. Line 22. “To decrease tr τ, we have to increase the thickness of the depletion region, w …To decrease RC τ, we need to decrease w,…” should be “To decrease tr τ, we have to decrease the thickness of the depletion region, w …To decrease RC τ, we need to increase w,…”;
26) P473. (11.57). min 1010"...1/2{[()/()]"BER erfc I I i i ==-+ should be
min "...1/2{BER erfc ==; 27) P475. (11.65). min min 1"(2)/..."2BER erfc RP = should be
min min 1")/..."2
BER erfc =.
2. 不太确定的地方:
1) P6. Line 10. The rule of thumb 提到带宽大概是载波频率的十分之一。
但接下来就说
10GHz 载波的带宽是100Mhz ,怀疑应该是1GHz ;
2) P115. (4.57). 用到了n =。
我觉得应该用n =或者是加上
01r μμμ=⇔=的假设会比较严谨;
3) P133的”empiric formula ” 跟 ”actual result ”有十倍之差,让人十分费解;
4) P179. Line 8. 真正需要满足的条件是()()()0mat p wg D D D λλλ++=。
但由三个D
的正负关系来看,并不等价于书上给出的条件()()()mat p wg D D D λλλ+=;
5) 全书BR 和BW 混用,十分混乱。
我的意见是BR 跟BW 通过码型相联系。
而由时
延计算出来的应该是BW 。
像P70, P71公式中的其实都应该是BW 。
书上还有很多其它这样的地方;
6) P250. 0.707el op BW BW 的结论让人十分费解;
7) P342. Figure 9.14(c). 驻波反射波似乎是错的,根据电磁波理论应该是与入射波重
合;
8) P450. Table 11.1. 波长单位是微米。