最新光纤通信概述c156236 (2)
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
(6）城域网：基于SDH的MSTP向基于WDM的MSTP发展。 （~基于DWDM的MSTP与OTN的ASON衔接更容易）。
（7）光纤接入网：研究开发和生产起步较早，P2P 和xPON用的器件成熟，且有大量出口。
X
1．2 光纤通信的特点
第 21
页
一、传输频带宽，通信容量大 二、传输损耗低，中继距离长 三、不怕电磁干扰 四、保密性好，无串音干扰
X
我国的发展状况(3)
第 19
页
（4）核心网从10Gbit/s为基础的网络向40Gbit/s为 基础的网络发展。
a.已掌握40Gbit/s SDH光通信设备和系统的基本技 术，在G.655和G.652光纤上的无再生传送距离均 达到560km.
b.传送网中容量最大的系统是160*10Gbit/s,无再生 距离达3040km.
• 多模光纤：模式之间有光程差 ——色散大— —光纤的带宽不宽。
• 自聚焦光纤：即渐变型光纤（1976年），改 善了带宽——1kMHz.公里。
• 单模：80年代的制作工艺进步，带宽在几十 千兆——数百千兆赫.公里，超大容量的光纤 通信成为可能。
X
（4）需要适当的光源
第 13
页
（1962 年，Hall .Nathan，
X
光纤通信的发展方向：
第 16
页
大容量：可以提高光纤的传输速率，或采 用 波 分 复 用 系 统 （ WDM ０ .1μm ， FDM 0.04μm ）副载波复用系统（SCM）。
长距离：采用外差相干光通信技术和超低 损耗光纤加以实现。
超小型：利用光集成和全光通信技术加以 实现。
光集成：减少失真，复杂。全光：无需光 电变换。WDA+EDFA
GaALAs（镓铝砷）注入式半导体激光器 （ 70 年代光纤低衰减窗口在
不能在室温下工作
光波长 0.85μm 处的近红外区）
不能在室温下连续工作 寿命短
（1970,Hayashi，室温下工作）
GaALAs 双异质结注入式激光器
（短波长（0.85μm)
GaALAs 激光器
（长波长 1.2μm ，1.3μm ，1.55μm）
第 9
页
• ——1966年，英籍华人高锟博士（C.K.Kao） 和Hockman预见利用玻璃制成衰减为 20db/km 的通信光导纤维
• ——1970年美国康宁公司马勒博士等三人组研 制出损耗为20 db/km 的光纤。
• ——GaAlAs半导体激光器也在同年实现了室温 下连续工作。
X
1.1.3光纤通信的研究
X
第 22 页
五、光纤尺寸小,重量轻,利于敷设和 运输
1M的线缆: 18管同轴电缆11kg 同等容量光纤90g
光纤的芯径只有单管同轴电缆1/100， 光缆8芯横截面直径约10mm 标准同轴电缆47mm
X
第 23 页
六、节约有色金属和原材料
InGaAsP 长波长激光器和发光二极 管
（1981,Burrus，寿命长，发光二极管速率低，
GaALAs 发光二极管
功率小， 谱线宽，
非相干光源）
X
（5）光检测器
第 14
页
• 适用于短波长的光申检测器 Si--PIN管 Si--APD管
• 长波长的光电检测器 InGaAsP/InP的PIN和APD管 Ge—APD管
X
我国的发展状况（1）
第 17
页
1963年开始研究大气激光通信，1974年开
始研究光纤通信，能自行生产多模及单模光纤， 光缆，长、短波长光源和检测器件。三次群以 下光纤系统已经商用，四次群系统已达实用化 要求，五次群光纤系统已掌握了关键技术， 800Mb/s光纤通信传输系统、相干光通信系统 等基础应用已取得丰硕的成果，截止90年底， 全部采用国产设备建设的光纤通信线路已达 3800KM。
2010光纤通信概述C156236 (2)
第1章 概述
第 2
页
1.1 光纤通信的基本概念 1.2 光纤通信的特点 1.3 光纤通信的应用 1.4 光纤通信系统的组成 1.5 光学基础知识
X
第 3 页
X
第 4 页
X
第 5 页
X
第 6 页
X
第 7 页
X
第 8 页
X
源自文库
（4）1970年（光纤通信的元年）光纤通信
1974年：降低玻璃内的过渡金属杂质离
子（主要因素），2db/km。
1976年：降低OH—（影响严重），出现了
低 衰 减 的 长 波 长 窗 口 1.2μm ， 1.3μm ， 1.55 μm
1979年：0.2db/km 接近理论值，使长
距离的光纤通信成为可能。
X
（3）实现大容量的通信
第 12
页
• 单模光纤：带宽宽，纤径细（几微米），工 艺要求高，70年代难以达到。
第 10
页
（1）光纤的材料
（a）石英：衰减小，性能稳定，强度大，被 广泛采用。
（b）多组份玻璃：塑料，工艺简单经济，但 衰减较大，用于短距离光纤通信。
（c）液体（CCL4）光纤：液体折射率受温度影 响，工艺复杂，强度不好。
X
第
（2）实现光纤的长距离传输
11
页
*实现光纤的长距离传输，必须减小光纤的衰减。
c.已掌握80*40Gbit/sDWDM系统的基本技术,无再生 距离达800km.
d.已掌握40Gbit/s SDH的ASON技术,发展方向是基于 OTN的ASON,向全光网靠近.
X
我国的发展状况(4)
第 20
页
(5）光器件和光电器件:EDFA，40Gbit/s发射模块中 的激光调制驱动器和PIN/TIA组件、光收发模块、 高速啁啾光纤光栅色散补偿器等.
X
我国的发展状况(2)
第 18
页
（1）已敷设光缆的总长度超过了4.05*106Km，约 7.582*107芯公里。微波线路2*105Km。
（2）光纤通信是我国信息传送的主要手段，我国信 息容量90%以上是通过光缆线路传送。
（3）长途网逐步演变以10Gbit为基础的DWDM 系统 占主导地位。10Gbit/s以太网进入商用， 40Gbit/s以太网也已出现。研究80GE、100GE，探 讨160Gbit/s发展的可能性。
X
1.1.4 光纤通信的发展方向
第 15
页
第一代光纤通信：
短波长（0.8~0.9μm）半导体光源和多 模石英光纤，技术成熟，已在中小容量、中 短距离的通信线路中推广使用。
第二代光纤通信：
长波长（1.0~1.6μm）光纤和单模光纤， 长途干线推广使用。
第三代光纤通信：
以超长波长（２μm以上）光纤、光集 成和外差通信技术为代表的。
（7）光纤接入网：研究开发和生产起步较早，P2P 和xPON用的器件成熟，且有大量出口。
X
1．2 光纤通信的特点
第 21
页
一、传输频带宽，通信容量大 二、传输损耗低，中继距离长 三、不怕电磁干扰 四、保密性好，无串音干扰
X
我国的发展状况(3)
第 19
页
（4）核心网从10Gbit/s为基础的网络向40Gbit/s为 基础的网络发展。
a.已掌握40Gbit/s SDH光通信设备和系统的基本技 术，在G.655和G.652光纤上的无再生传送距离均 达到560km.
b.传送网中容量最大的系统是160*10Gbit/s,无再生 距离达3040km.
• 多模光纤：模式之间有光程差 ——色散大— —光纤的带宽不宽。
• 自聚焦光纤：即渐变型光纤（1976年），改 善了带宽——1kMHz.公里。
• 单模：80年代的制作工艺进步，带宽在几十 千兆——数百千兆赫.公里，超大容量的光纤 通信成为可能。
X
（4）需要适当的光源
第 13
页
（1962 年，Hall .Nathan，
X
光纤通信的发展方向：
第 16
页
大容量：可以提高光纤的传输速率，或采 用 波 分 复 用 系 统 （ WDM ０ .1μm ， FDM 0.04μm ）副载波复用系统（SCM）。
长距离：采用外差相干光通信技术和超低 损耗光纤加以实现。
超小型：利用光集成和全光通信技术加以 实现。
光集成：减少失真，复杂。全光：无需光 电变换。WDA+EDFA
GaALAs（镓铝砷）注入式半导体激光器 （ 70 年代光纤低衰减窗口在
不能在室温下工作
光波长 0.85μm 处的近红外区）
不能在室温下连续工作 寿命短
（1970,Hayashi，室温下工作）
GaALAs 双异质结注入式激光器
（短波长（0.85μm)
GaALAs 激光器
（长波长 1.2μm ，1.3μm ，1.55μm）
第 9
页
• ——1966年，英籍华人高锟博士（C.K.Kao） 和Hockman预见利用玻璃制成衰减为 20db/km 的通信光导纤维
• ——1970年美国康宁公司马勒博士等三人组研 制出损耗为20 db/km 的光纤。
• ——GaAlAs半导体激光器也在同年实现了室温 下连续工作。
X
1.1.3光纤通信的研究
X
第 22 页
五、光纤尺寸小,重量轻,利于敷设和 运输
1M的线缆: 18管同轴电缆11kg 同等容量光纤90g
光纤的芯径只有单管同轴电缆1/100， 光缆8芯横截面直径约10mm 标准同轴电缆47mm
X
第 23 页
六、节约有色金属和原材料
InGaAsP 长波长激光器和发光二极 管
（1981,Burrus，寿命长，发光二极管速率低，
GaALAs 发光二极管
功率小， 谱线宽，
非相干光源）
X
（5）光检测器
第 14
页
• 适用于短波长的光申检测器 Si--PIN管 Si--APD管
• 长波长的光电检测器 InGaAsP/InP的PIN和APD管 Ge—APD管
X
我国的发展状况（1）
第 17
页
1963年开始研究大气激光通信，1974年开
始研究光纤通信，能自行生产多模及单模光纤， 光缆，长、短波长光源和检测器件。三次群以 下光纤系统已经商用，四次群系统已达实用化 要求，五次群光纤系统已掌握了关键技术， 800Mb/s光纤通信传输系统、相干光通信系统 等基础应用已取得丰硕的成果，截止90年底， 全部采用国产设备建设的光纤通信线路已达 3800KM。
2010光纤通信概述C156236 (2)
第1章 概述
第 2
页
1.1 光纤通信的基本概念 1.2 光纤通信的特点 1.3 光纤通信的应用 1.4 光纤通信系统的组成 1.5 光学基础知识
X
第 3 页
X
第 4 页
X
第 5 页
X
第 6 页
X
第 7 页
X
第 8 页
X
源自文库
（4）1970年（光纤通信的元年）光纤通信
1974年：降低玻璃内的过渡金属杂质离
子（主要因素），2db/km。
1976年：降低OH—（影响严重），出现了
低 衰 减 的 长 波 长 窗 口 1.2μm ， 1.3μm ， 1.55 μm
1979年：0.2db/km 接近理论值，使长
距离的光纤通信成为可能。
X
（3）实现大容量的通信
第 12
页
• 单模光纤：带宽宽，纤径细（几微米），工 艺要求高，70年代难以达到。
第 10
页
（1）光纤的材料
（a）石英：衰减小，性能稳定，强度大，被 广泛采用。
（b）多组份玻璃：塑料，工艺简单经济，但 衰减较大，用于短距离光纤通信。
（c）液体（CCL4）光纤：液体折射率受温度影 响，工艺复杂，强度不好。
X
第
（2）实现光纤的长距离传输
11
页
*实现光纤的长距离传输，必须减小光纤的衰减。
c.已掌握80*40Gbit/sDWDM系统的基本技术,无再生 距离达800km.
d.已掌握40Gbit/s SDH的ASON技术,发展方向是基于 OTN的ASON,向全光网靠近.
X
我国的发展状况(4)
第 20
页
(5）光器件和光电器件:EDFA，40Gbit/s发射模块中 的激光调制驱动器和PIN/TIA组件、光收发模块、 高速啁啾光纤光栅色散补偿器等.
X
我国的发展状况(2)
第 18
页
（1）已敷设光缆的总长度超过了4.05*106Km，约 7.582*107芯公里。微波线路2*105Km。
（2）光纤通信是我国信息传送的主要手段，我国信 息容量90%以上是通过光缆线路传送。
（3）长途网逐步演变以10Gbit为基础的DWDM 系统 占主导地位。10Gbit/s以太网进入商用， 40Gbit/s以太网也已出现。研究80GE、100GE，探 讨160Gbit/s发展的可能性。
X
1.1.4 光纤通信的发展方向
第 15
页
第一代光纤通信：
短波长（0.8~0.9μm）半导体光源和多 模石英光纤，技术成熟，已在中小容量、中 短距离的通信线路中推广使用。
第二代光纤通信：
长波长（1.0~1.6μm）光纤和单模光纤， 长途干线推广使用。
第三代光纤通信：
以超长波长（２μm以上）光纤、光集 成和外差通信技术为代表的。