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光纤通信(第二版)课件PPT(刘增基著)

光纤通信(第二版)课件PPT(刘增基著)

第1章 概 论
为了克服气候对激光通信的影响,人们自然想到把激光束 限制在特定的空间内传输, 因而提出了透镜波导和反射镜波导的 光波传输系统。透镜波导是在金属管内每隔一定距离安装一个 透镜,每个透镜把经传输的光束会聚到下一个透镜而实现的。 反射镜波导和透镜波导相似,是用与光束传输方向成45°角的 两个平行反射镜代替透镜而构成的。这两种波导,从理论上讲 是可行的,但在实际应用中遇到了不可克服的困难。首先,现 场施工中校准和安装十分复杂;其次,为了防止地面活动对波
由于没有找到稳定可靠和低损耗的传输介质,对光通信的 研究曾一度走入了低谷。
第1章 概 论
1.1.2 现代光纤通信 1966 年,英籍华裔学者高锟(C.K.Kao)和霍克哈姆
(C.A.Hockham)发表了关于传输介质新概念的论文,指出了利用 光纤(Optical Fiber)进行信息传输的可能性和技术途径,奠定了 现代光通信——光纤通信的基础。当时石英纤维的损耗高达 1000 dB/km以上,高锟等人指出:这样大的损耗不是石英纤维 本身固有的特性,而是由于材料中的杂质,例如过渡金属(Fe、 Cu等)离子的吸收产生的。材料本身固有的损耗基本上由瑞利 (Rayleigh)散射决定,它随波长的四次方而下降,其损耗很小。 因此有可能通过原材料的提纯制造出适合于长距离通信使用的 低损耗光纤。如果把材料中金属离子含量的比重降低到10-6以 下,就可以使光纤损耗减小到10 dB/km。再通过改进制造工艺 的热处理提高材料的均匀性,可以进一步把损耗减小到几 dB/km。这个思想和预测受到世界各国极大的重视。
十一五 普通高等教育“十一五”国家级规划教材
光 纤 通 信(第二版)
刘增基 周洋溢 胡辽林 编著
任光亮 周绮丽
西 安 电 子西科 技 大 学 出 版 社

光纤通信原理ppt课件教学教程

光纤通信原理ppt课件教学教程
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。
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。
发展前景十分广阔。
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。
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
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,

1.4光纤通信系统的组成

光纤通信ppt课件

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10
• 大规模并行机
– 处理器与处理器 – 处理器与内存 – 电互连?光互连?
11
• 神经网络计算机
– 脑神经网络:上万个突触与周边互连 – 密集度!
12
• 集成电路Leabharlann – 带宽 – 互连密度 – 时钟 – 能耗 – 抗干扰
13
• 1.2 光互连的物理依据
– 光学信息通道
• 不具有静质量:真空&介质 • 以介质中的光速传播,与接收信号的元件数无关 • GHz带宽,损耗小
光通信与光电技术
1
课程教学
• 方法
– 基础内容+知识应用
• 方式
– 课堂讲授
• 考核
– 平时表现+期末考试
2
课程简介
• 光通信
– 以光波为载体的通信方式
• 光电技术
– 光学、电子学、光电转换
• 光互连
– 用光技术实现两个以上通信单元的链接结构
• 光通信——光互连——光电技术 • 理论层次——应用层次——技术细节
15
• 光学并行性
– 电子之间通过电磁场相互作用 – 光波导可相互穿越(交叉角>10度) – 光互连不受平面或准平面的限制 – 光互连密度的限制
• 自由空间:可分辨的光点尺寸 • 波导:所要求的波导尺寸
16
• 光传输的多维多重复用性
– 波长 – 偏振 – 相位 – 频率
17
• 光互连的扇出数
– 扇出数:广播能力,即一点到多点的连接能力
6
空间光调制器
7
光纤旋转连接器
8
第一章 光通信基础知识
• 1.1 光互连网络概念及背景
– 光互连定义:以光的波粒二相性与物质相互作 用产生的各种现象实现数据和信号传输和交换 的理论和技术

光纤通信原理和技术PPT课件

光纤通信原理和技术PPT课件

波长(µm) 系统类型
0.85
IM/DD
光纤 多模
BL(Gb/s·km) 年代
2
1978
1.3
IM/DD
单模
第1章 绪论
1.1 光通信发展史 1.2 国内外光纤通信技术发展概况 1.3 光纤通信系统的基本构成
第1章 绪论
1.1 光通信发展史
1.1.1 现代通信的发展
人类社会出现后,人与人之间就需要信息交流。原始社会 人们可以靠声音(语言)、肢体动作(肢体语言)或面部表情 等交流信息,这就是原始的通信,是人们面对面的交流。
60年代最好的光纤传输衰减为1000dB/km,即传输1km, 光功率降到原来的1/10100≈0,因而这种光纤不可能用作通 信媒质。当时没有人相信光纤可以用于通信,也没有人从 事光纤用于通信的研究。英藉华人学者高锟博士的贡献在 于理论上证明这样大的传输衰减是由于光纤中杂质吸收和 散射引起的。如将光纤提纯,则传输衰减可以降到可在通 信中实用的程度(最初提出的指标是20dB/km)[1].这一贡 献具有深远意义,完全改变了通信容量不适应社会发展的 需求,推动了信息社会更快地到来。由于这一贡献,高锟 博士获得了2009年诺贝尔物理学奖。
第1章 绪论
2.半导体激光器性能的突破
1960年发明的第一个激光器是红宝石(固体)激光器,不久 (1961年)半导体激光器研制成功,但当时需要在低温(液氮) 下脉冲工作。后来采用异质结技术使激光器可在常温下连续 工作,但开始只有数小时甚至数分钟的寿命,由于寿命极短 不能实用化。经过一段时间的努力,才研制成功可实用的半 导体激光器。现在的半导体激光器的性能有了极大的提高, 其寿命可达106小时,甚至达108小时,功率可达10 毫瓦量级 (泵浦激光器可达几百毫瓦),可调谐范围几百GHz,线宽低到 1―10MHz(外腔激光器能达几十kHz),适用于各种光通信系统, 为光纤通信实用化打下了基础。激光器价格也在不断下降, 干线通信系统所用激光器已降到千美元量级;几十美元,甚 至几美元的半导体激光器可用于接入网系统。

光纤通信ppt模板课件

光纤通信ppt模板课件
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。
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的,应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失,增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
1.5光纤通信的发展趋势
国家863计划通信技术主题专家组副组长 纪
越峰 :在高速光传输方面,目前已实现了 10.96Tbit/s(274波×40Gbit/s)的实验系统 ;在超长距离传输方面,已达到了4000km 无电中继的技术水平
我国已成为世界上为数不多的几个掌握了
全套SDH和WDM光通信系统系列产品技术 的国家之一,在世界光通信系统和光网络 领域已经占据了一席之地。
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的,应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失,增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
1.3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。
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的,应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失,增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
(2)G.653光纤。G.653光纤特点是零色散
波长由G.652光纤的1.31μm位移到1.55μm制 得的光纤,故其称为色散位移光纤。G.653 光纤同时实现了1.55μm窗口的低衰减系数 和小色散系数。但是当其用于带有掺铒光 纤放大器的波分复用系统中时,由于光纤 芯中的光功率密度过大产生了非线性效应 ,限制了G.653光纤在单信道速率10Gbit/s以 上波分复用或密集波分复用系统中的应用

光纤通信原理-(全套)PPT课件

光纤通信原理-(全套)PPT课件

为了描述光纤中传输的模式数目,在
此引入一个非常重要的结构参数,即光纤
的归一化频率,一般用V表示,其表达式 如下:
V k 0 n m a2 2 0n m a2 C n m a2
1. 多模光纤
顾明思义,多模光纤就是允许多个模 式在其中传输的光纤,或者说在多模光纤 中允许存在多个分离的传导模。
光纤的作用是为光信号的传送提供传 送媒介(信道),将光信号由一处送到另一 处。
中继器分为电中继器和光中继器(光放 大器)两种,其主要作用就是延长光信号的 传输距离。
1.3.2 光纤通信系统的分类
根据调制信号的类型,光纤通信系统 可以分为模拟光纤通信系统和数字光纤通 信系统。
根据光源的调制方式,光纤通信系统 可以分为直接调制光纤通信系统和间接调 制光纤通信系统。
1.2 光纤通信的主要特性
1.2.1 光纤通信的优点
1. 光纤的容量大
光纤通信是以光纤为传输媒介,光波为载 波的通信系统,其载波—光波具有很高的 频率(约1014Hz)损耗低、中继距离长
目前,实用的光纤通信系统使用的光 纤多为石英光纤,此类光纤在1.55μm波长 区 的 损 耗 可 低 到 0 . 1 8 dB/km, 比 已 知 的 其 他通信线路的损耗都低得多,因此,由其 组成的光纤通信系统的中继距离也较其它 介质构成的系统长得多。
图2.2 光纤的折射率分布
光纤的折射率变化可以用折射率 沿半径的分布函数n(r)来表示。
n r n n 1 2
r a r a
2. 按传输模式的数量分类
按光纤中传输的模式数量,可以将光 纤分为多模光纤(Multi-Mode Fiber,MMF) 和单模光纤(Single Mode Fiber,SMF)。

光纤通信原理及基础知识ppt课件

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光纤的通信原理及基础知识
编辑版pppt
0
光纤的通信原理及基础知识
第一章 光纤通信的基本原理 第二章 光纤的基本结构和分类 第三章 光纤的基本参数 第四章 光纤的制造方法
编辑版pppt
1
第一章 光纤、光缆的基本知识
§1.1 光纤通信的基本原理
信号 处理
发送端
光波导
信号 处理
接收端
编辑版pppt
2
光纤通信的基本原理
1.0
1,600 km
100 km
6km
0.5
6,400 km
400 km
25km
0.2
40,000 km 2,500 km 156km
• 当比特率大于10Gb/s, 偏振模色散必须考虑.
• 降低光纤偏振模色散值:
– 改进光纤的几何形状
• 导致裸纤的旋转
编辑版pppt
31
光纤的基本参数
偏振模色散 光纤的光学及传输特性参数之一------
8
1 非色散位移光纤 2 色散位移光纤 3 色散平坦光纤 4 非零色散位移光纤
1
4
2
4
3
0 1200
1400 1500 1600 1700 1800 nm
-4
色散D(ps/(nm•km))
-8
波长(nm)
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28
光纤的基本参数
偏振模色散 光纤的光学及传输特性参数之一------
定义:
基模包含两个正交的矢量,这两个偏振矢量在传播过 程中会产生时延,从而引入偏振模色散
928km
1550nm (G.655)
4528km
1310nm (G.652)

光纤通信课件第一章

光纤通信课件第一章

1970-1980年代
光纤通信技术的初步商业化,长距离 光纤通信系统开始建设。
光纤通信的应用领域
电信网络
电力通信
轨道交通
光纤通信是现代电信网 络的核心技术,用于语 音、数据和视频传输。
光纤通信用于智能电网、 变电站自动化等电力系
统的通信。
光纤通信用于列车控制 系统、信号传输和视频
监控等。
物联网
光纤通信支持物联网设 备的互联互通,实现远
光的干涉与衍射
光的波动性表现为干涉和衍射现象,这是光波特有的性质。干涉是指两束或多束 相干光波在空间某些区域相遇时,相互叠加产生加强或减弱的现象;衍射是指光 波在传播过程中遇到障碍物时,绕过障碍物继续向前传播的现象。
光纤的结构与制造
光纤结构
光纤由纤芯、包层和涂覆层三部分组成。纤芯是光纤传输光信号的部分,包层 用于保护纤芯并起到光信号的限制作用,涂覆层起到保护光纤不受外界环境影 响的作用。
随着互联网和云计算的快速发展,数据传 输需求不断增加,超高速光纤通信技术应 运而生。该技术通过采用先进的调制解调 技术和信号处理算法,提高了数据传输速 率和传输距离,同时降低了传输成本。
光子集成与光电子集成技术
总结词
光子集成与光电子集成技术是实现小型化、 高效化光纤通信系统的关键技术。
详细描述
光子集成和光电子集成技术通过将多个光器 件集成在一个芯片上,实现了小型化和高效 化的光纤通信系统。这种技术可以降低系统 的复杂性和成本,提高系统的可靠性和稳定 性,是未来光纤通信发展的重要方向之一。
光量子通信技术
总结词
光量子通信技术利用量子力学原理实现信息 传输,具有高度安全性、可靠性和保密性。
详细描述
光量子通信技术利用量子态的不可复制性和 量子纠缠等原理,实现了高度安全、可靠和 保密的信息传输。这种技术可以应用于军事 、政府、金融等领域,具有广阔的应用前景

《光纤通信原理》PPT课件

《光纤通信原理》PPT课件
31
3-1-2 散射损耗
光线通过均匀透明介质时,从侧面是难 以看到光线的,如果介质不均匀,如空 气中漂浮的大量灰尘,我们便可以从侧 面清晰地看到光束的轨迹。这是由于介 质中的不均匀性使光线四面八方散开的 结果,这种现象称之为散射。散射损耗 是以光能的形式把能量辐射出光纤之外 的一种损耗。散射损耗可分为线性散射 损耗和非线性散射损耗。
红外吸收损耗对于波长大于2微米的光 波表现得特别强烈,形成红外吸收带。
29
杂质吸收损耗
杂质吸收损耗可以随杂质浓度的降低 而减小,直至清除。因此得到一个很宽 的低损耗波长窗口,有利于波分复用 (WDM)。
30
原子缺陷吸收损耗
原子缺陷吸收损耗可以通过选用合适的 制造工艺,不同的掺杂材料及含量使之 减小到可以忽略不记的程度。
2
1-1 光纤通信的发展与现状
1-1-1 早期的光通信 几千年前,中国就有火光通信:烽火
台,它是世界上最早的光通信,因为它 具有光通信的基本要素:光源、接受器、 信息加在光波上和光通道。
1880年,贝尔发明了光电话,它是现 代光通信的开端,但由于找不到实用的 传输手段而夭折。
3
1-1-2 光纤通信
3、弯曲特性 弯曲特性主要取决于纤芯与包层的相对折
射率差△ 以及光缆的材料和结构。实用光纤的 最小弯曲半径一般为50~70毫米,光缆的最小 弯曲半径一般为500~700毫米,等于或大于光 纤最小弯曲半径的10倍。在以上条件下,光辐 射引起的光纤附加损耗可以忽略,若小于最小 弯曲半径,附加损耗则急剧增加。
1950年曾出现过导光用的玻璃纤维, 但损耗高达1000db/Km,这天文数字的 损耗量,使有人认为光纤传输无实际意 义。
1960年,英籍华人高锟指出:如能将 光纤中过渡金属离子减少到最低限度, 有可能使光纤的损耗减少到1 db/Km,信 息容量可能超过100MHz。
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半锥角 由此可见,只有在半锥角i为 max 的圆锥内入射的光束才能在光纤中传播。
3.数值孔径
根据传播条件,定义入射临界角的正弦为数
值孔径 (Numerical Aperture, NA)。即光纤的数值孔
径为:
NA sinmax
NA sinmax sinmax n1 cosc
n1 sin c n2 sin 2 n2 sin 2 c cos2 c 1
1.1.2 多模阶跃折射率光线的射线光学理论分析 分析问题的两个出发点 • 数值孔径 • 时间延迟
通过分析光束在光纤中传播的空间分布和时间分布 射线光学法分析问题的两个角度 •多模阶跃光纤 •多模渐变光纤
多模阶跃折射率光纤的射线光学 理论分析
全反射 光纤的数值孔径 光纤的相对折射率差 最大群时延差
1 m 10 m 10 0m 1 mm 10 mm 10 0 mm 1m 10 m 10 0m
紫外线 可见光线 (光纤通信用)
近红外线 远红外线 亚毫米波
毫米波(EH F)
厘米波(SHF)
分米波(U HF)
米波(VH F)
短波(H F) 中波(MF)
光纤通信系统的组成
电端机
光发射机
光纤
电端机
光接收机
(1)阶跃型光纤
(2)渐变型光纤
阶跃光纤的折射率分布
渐变光纤的折射率分布
根据电磁场理论:光波存在许多不同的模式 2.根据光纤传输模式的不同分类
单模光纤
(1)单模光纤:传输一个模式的光波,光线以直线形状
沿纤芯中心轴线方向传播。纤芯直径只有4~10 μm。只有 阶跃型光纤。。。长距离,大容量通信
2.根据光纤传输模式的不同分类
NA n1 cosc
cos c n12 n22
n1
NA sin max n12 n22
光纤的数值孔径NA仅决定于光纤的折 射率n1和n2 ,与光纤的直径无关。
光纤的数值孔径NA越大,纤芯对光能量的束缚越
强,光纤抗弯曲性能越好;(集光能力越好)
NA n12 n22
公式可知,NA越大,n1,n2的差值越大;经光纤传输
一.光纤通信的含义
通信(Communication) 光通信(Optical Communication) 光纤通信( Optical fiber Communication)
部分电磁波频谱
频率
波长
名称
10 0 TH z 10 THz 1 THz 100 GHz 10 GHz 1 GHz 100 MHz 10 MHz 1 MHz
三.光纤通信的应用
四.特点
1.光波作为载波,速率高、信息量大; 2. 光纤,损耗小、中继距离大; 3.抗电磁干扰; 4.保密性好; 5.尺寸小、重量轻; 6.资源丰富。
各种传弯曲半径不易过小。 2、切断和连接操作复杂。 3、分路、耦合麻烦。
第一章 光纤的基本理论
2n12
n1
光纤的数值孔径可表示为:
NA n12 n22 n1 2
例题:
设光纤的纤芯折射率n1=1.500,包层折射率 n2=1.485。求:
(1)相对折射率差Δ;
(2)数值孔径NA;
(3)入射临界角max 。
解:
(1)相对折射率差Δ:
n1 n2 1.500 1.485 0.01
话”。
光电话存在问题:1.光源
2. 传输媒质 光纤通信的发展方向:
1. 3U
2. 1250nm-1650nm 损耗<0.5dB/km

1960 梅曼 红宝石激光器 1962 半导体激光器 1970 双异质结半导体激光器 850nm 1975年 1310、1550nm MM-LD 静态单纵模DFB-LD 动态单纵模DFB-LD
纤芯中速度为
v c n1
max
L c
n12 n2
Ln1 c
时间延迟差在时域产生脉冲展宽,或称为信号畸变。
它限制了光纤的传输带宽
7. NA 与 max 的关系
max
L c
n12 n2
NA n1 2
max
L 2n1c
( NA)2
NA 越大,光纤接收光的能力越强,从光源到光纤的耦 合效率越高;但NA 越大,模间色散越严重。
( 2)多模光纤:传输多个模式的光波。包括 A 阶跃型光纤。。。短距离,
小容量通信
中容量通信
B 渐变型光纤。。。中距离,
3.按照制造光纤所用的材料分类 石英系光纤 多组分玻璃光纤 塑料包层石英芯光纤 全塑料光纤
4. 根据光纤的工作波长分类
0.85m; 1.31m; 1.55m
实用光纤主要有三种基本类型
商用:DFB-MQW-LD多量子阱激光器
1966 高锟 论文预言 1970 康宁、损耗20dB/km 波长1310、1550 nm低损耗窗口
SMF MMF to SMF DSF色散位移光纤
NZDSF 商用:大有效面积NZDSF
1960 梅曼 红宝石激光器 1962 半导体激光器 1970 双异质结半导体激光器 850nm 1975年 1310、1550nm MM-LD 静态单纵模DFB-LD 动态单纵模DFB-LD
驱动电路
光源
调制器
光发射机
光纤
光纤
中继器
光电二 极管
光纤
放大器 判决器
中继器
光接收机
光器件
光纤----传输通道
有三种危害
损耗(Loss)
功率降低
色散(Dispersion)
脉冲展宽
非线性效应( Nonlinearity 畸变 )
光发射机----PCM加载到光源上
电信号输入
驱动电路
光源
光输出
调制器 通道耦合器
光纤通信课程 第一章
45
1.光的全反射
(1) 反射与折射 n1 sin1 n2 sin2
(2) 全反射临界 2 90
(3)
临界角 全反射 1
c c
arc sin
n2 n1
全反射条件: 光线由光密介质 入射角>全发射临界角
光疏介质
光纤的导光特性:是基于光线在纤芯和包层交界面上 的全反射。把光线限制在纤芯中传输。
LED、LD、 DFB
光接收机---接收光信号
光信号
前置放大器 光检测器
主放大器
均衡器
偏压控制
AGC 电路
判决器
再生码流
时钟 提取
中继器—恢复原来的信号
3R: 放大(Reamplifying)
重定时(Retiming) 整形( Reshaping)
二.光纤通信的发展
Fire beacons 狼烟 1880年,贝尔(Bell)发明了 “光电
国际电联ITU-T 的光纤标准
• G.651:多模光纤 • G.652:第一代单模光纤(用量最大的) • G.653: 1550nm 零色散单模光纤 • G.654 :1550nm 波长衰减最小光纤 • G.655:非零色散位移光纤 • G.656:
光学传输原理
分析光纤传输原理的常用方法:
几何光学法 麦克斯韦波动方程法 几何光学法(射线光学):是忽略波长的光学(波长 趋近于0),用射线代表光能量传输路线的方法。 波动方程法:把光作为经典电磁场来处理,研究电磁 波在光纤中的传输规律,得到光纤中的传播模式、长 结构等。。。
a0=a 折线变为螺旋线 a0=0 斜射线变为子午线
6.时间延迟(时延)
时间延迟 入射角为θ的光线在长度为L(AC)的光纤
中传输,所经历的路程为 LAB LBC
;
Lmin L;
Lmax LAB
LBC
n1 n2
L;
多模阶跃光纤最大时延差 max
Tmax Tmin
Lmax v
Lmin v
n1 n2 n1 n2 0.002
n1
1.500
(2)数值孔径NA:
NA n1 2 1.500 2 0.01 0.21
(3)入射临界角 max
max sin 1(NA) sin 1(0.21) 12.12o
5.斜射线在光纤中的传输
图A 光纤端面投影图 图B 光线传输的路径
斜射线在光纤中传输为一条空间折线。 焦散面:传输轨迹限定在一定的范围内,并与一圆面 相切,该元柱面称为焦散面,半径为a0
商用:DFB-MQW-LD多量子阱激光器
1966 高锟 论文预言 1970 康宁、损耗20dB/km 波长1310、1550 nm低损耗窗口
SMF MMF to SMF DSF色散位移光纤
NZDSF 商用:大有效面积NZDSF
三.光纤通信系统的发展
第一阶段:70s 波长:850nm 光纤:多模光纤 MMF 速率:10-100Mb/s 距离:10km
1.多模阶跃光纤(Step Index Fiber, SIF), 一般2a=50μm,特点是信号畸变大。
作用:相应的带宽只有10-20 MHz·km,只能用 于小容量(8 Mb/s以下)短距离(几km以内)系统。
2.多模渐变光纤(Graded Index Fiber, GIF),2a为50μm,特点是信号 畸变小。
作用:带宽可达1-2 GHz·km,适用于中等 容量(34-140 Mb/s)中等距离(10-20 km)系 统。
3.单模光纤(Single Mode Fiber, SMF),2a=410 μm,其信号畸变很小。
作用:大容量(565 Mb/s-2.5 Gb/s)长距离(30 km以上)系统要用单模光纤
➢绪论 ➢光纤 ➢光发射机 ➢光接收机 ➢光纤通信系统设计
光纤通信
教材:
光纤通信(第二版) 顾婉仪 人民邮电出版社
参考书:
1.光纤通信及网络技术 徐宝强 北京航空航天大学出版社 2.光纤通信(第四版 ) Gerd Keiser 电子工业出版社
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