光通信技术发展概述(上)-101124.-[恢复]PPT课件
合集下载
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。
光通信技术发展概述(1)幻灯片PPT
13
SDH（同步数字传输系统）
固定的帧结构 丰富的开销和指针，便于维护管理
9×270×N字节
1 3 RSOH 4 AU-PTR
5
MSOH
STM-N净负荷 (含POH)
先行后列
以字节为单位(8bit) 的块状帧 帧频8000帧/s，帧 周期125us
9
9×N
261×N
RSOH、MSOH、HPOH、LPOH完成层层细化的监控功能。
▪ 相对于PW，吸收了多业务承载，TDM 业务仿真等技术，并增加了ITU-T面向 连接的OAM和保护恢复功能；
▪ 基于MPLS-TP技术的PTN网络具有数 据网络灵活性的特点，同时，具有传送 网络的多业务、高可靠性、可扩展性、 可管理性、QoS机制等优点；
▪ MPLS-TP传送平面也秉承了传送网络 的分层架构，实现逻辑分层和嵌套。
数据链路层 物理层
3
PDU
Segment Packet Frame Bits
光通信网络层次结构
GGS N
SGS N
MSC Server
3G
RNC
CN
MG
W
BAS SR
OTU/ODU
WDM/OT N
OTU/ODU
IP CORE
NGN
SR
OTU/ODU OTU/ODU
PTN SDH
Core
Aggregatio n
传输媒介层 ETH、SDH、OTN
传送模型视图
E1 C.STM-1
TDM PWE3
FE/GE
ETH
UNI
IMA E1 ATM STM-1
ATM PWE3
Packet Switch Fabric
《光纤通信技术》PPT课件
（3）波导结构不完善引起的损耗：实际的
光纤纤芯与包层的交界面并非理想光滑的圆柱面， 而存在着非常微小结构的凹凸现象。这种不均匀 表面能将传输模转换成辐射模，使光纤损耗增加。
编辑ppt
17
（4） 微弯损耗：光纤侧面受到不均匀的压力，
使得光纤在轴向上发生微米极的弯曲，造成纤芯与 包层界面的微小凹凸产生光辐射所形成的损耗。
半导体雪崩二极管（APD）：需加高反偏
电压，内部产生雪崩增益效应，有较大放 大作用。
编辑ppt
四、光放大器
使光信号直接在光域中进行放大而 无需转换成电信号的放大器叫光放大 器，它具有高增益和高功率的放大能 力，在各种不同的光波系统中均可得 到应用。
编辑ppt
27
1、光放大器可分为：
半导体光放大器：利用能级间跃迁的受激现 象进行光放大的。
微弯损耗
附加损耗 弯曲损耗
连接损耗
编辑ppt
16
（1） 瑞利散射损耗：是指光与微小粒子相遇
时，光将向各个方向散射的现象。由于光纤在拉 丝制造过程中，高温导致的密度分布不均匀和成 分的不规则将残留在光纤中，从而引起的传输损 耗。
（2） 吸收损耗：是由光纤材料对光能的固有吸 收并转化成热能而产生的损耗。
1970年，美国康宁玻璃公司首先制造出衰减 为20dB/km的光纤。
1974年，光纤的衰减已降低到2dB/km；
1980年，长波长窗口（1.5μm）的衰减低达 0.2dB/km，接近理论值。
编辑ppt
4
2、光源
要实现光纤通信，还需要有适当的光源。
1970年，研制出在室温下连续运行的激 光器和发光二极管；特别是长波长 （1.3μm、1.5μm）激光器和发光二极管 的研制成功，为实现光纤通信奠定了基 础。
光纤纤芯与包层的交界面并非理想光滑的圆柱面， 而存在着非常微小结构的凹凸现象。这种不均匀 表面能将传输模转换成辐射模，使光纤损耗增加。
编辑ppt
17
（4） 微弯损耗：光纤侧面受到不均匀的压力，
使得光纤在轴向上发生微米极的弯曲，造成纤芯与 包层界面的微小凹凸产生光辐射所形成的损耗。
半导体雪崩二极管（APD）：需加高反偏
电压，内部产生雪崩增益效应，有较大放 大作用。
编辑ppt
四、光放大器
使光信号直接在光域中进行放大而 无需转换成电信号的放大器叫光放大 器，它具有高增益和高功率的放大能 力，在各种不同的光波系统中均可得 到应用。
编辑ppt
27
1、光放大器可分为：
半导体光放大器：利用能级间跃迁的受激现 象进行光放大的。
微弯损耗
附加损耗 弯曲损耗
连接损耗
编辑ppt
16
（1） 瑞利散射损耗：是指光与微小粒子相遇
时，光将向各个方向散射的现象。由于光纤在拉 丝制造过程中，高温导致的密度分布不均匀和成 分的不规则将残留在光纤中，从而引起的传输损 耗。
（2） 吸收损耗：是由光纤材料对光能的固有吸 收并转化成热能而产生的损耗。
1970年，美国康宁玻璃公司首先制造出衰减 为20dB/km的光纤。
1974年，光纤的衰减已降低到2dB/km；
1980年，长波长窗口（1.5μm）的衰减低达 0.2dB/km，接近理论值。
编辑ppt
4
2、光源
要实现光纤通信，还需要有适当的光源。
1970年，研制出在室温下连续运行的激 光器和发光二极管；特别是长波长 （1.3μm、1.5μm）激光器和发光二极管 的研制成功，为实现光纤通信奠定了基 础。
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。
《光纤通信技术》课件第1章
第1章 光纤通信概论
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。
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。
光通信技术 第1章绪论PPT课件
850 nm波段，多模光纤，70年代，45Mbps·10km 1310 nm波段，单模光纤，80年代初，2Gbps·44km 1550 nm波段，单模光纤，80年代末，10Gbps·100km 1550 nm波段，单模光纤，90年代初以后采用光放大器克服
损耗限制WDM：N×40Gbps，比特率已超过Tbps 孤子通信：克服色散限制，无电中继传输距离超过10000km
透镜
阳光 反射镜
硅光电池
抛物面
振动器
透镜
受话器
9
贝尔光电话的缺点
传输媒质：大气的不稳定性 光源：太阳光的不稳定性 光检测器：硅光电池的响应问题 容量：单路
10
传输媒质问题
大气 管道+光器件（透镜、反射镜） 光波导
1854年：英国的廷达尔(Tyndall)就观察到光在水与空气分界 面上作全反射以致光随水流而弯曲的现象
16
五代光纤通信的性能比较
[(Gb/s)·km]
1,000,000
100,000
系 10,000
相干检测
统 1000
100
性
1.5m单模激光器 1.3m单模光纤
10 0.8m单模光纤
能
1
光孤子 光放大器
0.1 1974 1976 1978 1980 1982 1984 1986 1988 1990 1992 1994 1996年
1970年康宁玻璃公司研制世界上第一根低损耗光纤， 损耗为20dB/km
经过近30年的发展，光纤的损耗已经降至0.2dB/km 以内 (单模光纤）
12
光源问题的突破
自然光 普通人工光源 激光
1958年激光器问世 1970年贝尔实验室研制成功在常温下可连续工作的半导体激
损耗限制WDM：N×40Gbps，比特率已超过Tbps 孤子通信：克服色散限制，无电中继传输距离超过10000km
透镜
阳光 反射镜
硅光电池
抛物面
振动器
透镜
受话器
9
贝尔光电话的缺点
传输媒质：大气的不稳定性 光源：太阳光的不稳定性 光检测器：硅光电池的响应问题 容量：单路
10
传输媒质问题
大气 管道+光器件（透镜、反射镜） 光波导
1854年：英国的廷达尔(Tyndall)就观察到光在水与空气分界 面上作全反射以致光随水流而弯曲的现象
16
五代光纤通信的性能比较
[(Gb/s)·km]
1,000,000
100,000
系 10,000
相干检测
统 1000
100
性
1.5m单模激光器 1.3m单模光纤
10 0.8m单模光纤
能
1
光孤子 光放大器
0.1 1974 1976 1978 1980 1982 1984 1986 1988 1990 1992 1994 1996年
1970年康宁玻璃公司研制世界上第一根低损耗光纤， 损耗为20dB/km
经过近30年的发展，光纤的损耗已经降至0.2dB/km 以内 (单模光纤）
12
光源问题的突破
自然光 普通人工光源 激光
1958年激光器问世 1970年贝尔实验室研制成功在常温下可连续工作的半导体激
通信概论课件光纤通信技术
光中继器
光中继器用于对光信号进行整形、再生和放大，以延长通信距离和提高通信质量。
光缆与光缆线路
光缆
光缆是光纤通信系统中的传输介质，由多根光纤和保护层组成，具有传输容量大、传输距离长等优点 。
光缆线路
光缆线路是指由光缆组成的通信链路，它包括光缆线路的敷设、连接和保护等环节。
05
光纤通信系统的性能指 标
色散容限
指光纤通信系统对信号色散的容忍程度。色 散会导致信号畸变，影响通信质量。光纤通 信系统的色散容限通常很高，可达数百至数 千公里。
06
光纤通信技术的发展趋 势
超高速光纤通信技术
总结词
随着信息社会的快速发展，对通信容量的需 求不断增加，超高速光纤通信技术成为研究 热点。
详细描述
超高速光纤通信技术通过提高信号传输速率 来提升通信容量，目前已经实现Tbps级别
散射损耗
光在光纤中传播时，由于光波与光纤中的物质发生相互作用而产生的损耗。包括 瑞利散射和米氏散射等。
光纤的色散特性
材料色散
由于不同波长的光在光纤材料中的传播速度不同而引起的色散。 通常只在短波长范围内显著。
波导色散
由于光纤的几何结构导致的不同波长的光在光纤中的传播常数不同 而引起的色散。主要影响多模光纤。
光子晶体光纤与光子束纤维
总结词
光子晶体光纤和光子束纤维是新型的光纤结构，具有独 特的光学特性和应用前景。
详细描述
光子晶体光纤是一种具有周期性折射率变化的光纤，可 以实现光的带隙传导和低散射损耗。光子束纤维则是一 种将光束约束在细小空间内的光纤结构，可以实现高功 率的光传输和激光加工。这两种光纤结构在光通信、光 学传感和激光雷达等领域具有广泛的应用前景。
THANKS FOR WATCHING
光中继器用于对光信号进行整形、再生和放大，以延长通信距离和提高通信质量。
光缆与光缆线路
光缆
光缆是光纤通信系统中的传输介质，由多根光纤和保护层组成，具有传输容量大、传输距离长等优点 。
光缆线路
光缆线路是指由光缆组成的通信链路，它包括光缆线路的敷设、连接和保护等环节。
05
光纤通信系统的性能指 标
色散容限
指光纤通信系统对信号色散的容忍程度。色 散会导致信号畸变，影响通信质量。光纤通 信系统的色散容限通常很高，可达数百至数 千公里。
06
光纤通信技术的发展趋 势
超高速光纤通信技术
总结词
随着信息社会的快速发展，对通信容量的需 求不断增加，超高速光纤通信技术成为研究 热点。
详细描述
超高速光纤通信技术通过提高信号传输速率 来提升通信容量，目前已经实现Tbps级别
散射损耗
光在光纤中传播时，由于光波与光纤中的物质发生相互作用而产生的损耗。包括 瑞利散射和米氏散射等。
光纤的色散特性
材料色散
由于不同波长的光在光纤材料中的传播速度不同而引起的色散。 通常只在短波长范围内显著。
波导色散
由于光纤的几何结构导致的不同波长的光在光纤中的传播常数不同 而引起的色散。主要影响多模光纤。
光子晶体光纤与光子束纤维
总结词
光子晶体光纤和光子束纤维是新型的光纤结构，具有独 特的光学特性和应用前景。
详细描述
光子晶体光纤是一种具有周期性折射率变化的光纤，可 以实现光的带隙传导和低散射损耗。光子束纤维则是一 种将光束约束在细小空间内的光纤结构，可以实现高功 率的光传输和激光加工。这两种光纤结构在光通信、光 学传感和激光雷达等领域具有广泛的应用前景。
THANKS FOR WATCHING
光通信技术发展概述
光通信技术发展概述（上）熊伟成**********************.cn2010-11-30从宏观角度认识通信网络了解各种电信业务的基本实现流程了解当前主要光通信技术的基本原理及发展趋势课程的目的通信网络整体概述光接入网概述和主要技术光城域网概述和主要技术光骨干网概述和主要技术课程主要内容光通信网络发展概述宽带接入网主要技术光接入网技术现状和技术特点光接入网未来技术发展趋势提纲―三网融合‖追溯通信网发展―三网融合‖指的哪―三网‖？广播电视网传统电信网计算机网Triple Play*城域网接入网至省干广播电视网国际局省局省局市局市局端局端局用户A用户B省际网本地网省内网国际网光纤数字化铜线接入省级长途交换中心（省会城市）国际长途交换中心本地网交换中心（地、市）端局（县局、市话局）传统电信网络——PSTN程控交换机光传输设备程控交换机光传输设备电信机房电信机房计算机网络第一代计算机网络——远程终端联机阶段第二代计算机网络——计算机局域网网络阶段第三代计算机网络——计算机网络互联阶段第四代计算机网络——国际互联网与信息高速公路阶段B C D A三网发展共性——数字化、光纤化广播电视网传统电信网计算机网HFC网络现代电信网络三网融合网络调制解调技术数字化CATV DSL技术VoIP技术光纤承载CATV光纤承载IP数字化技术发展光纤化技术发展IP/MPLS/DWDM骨干网多业务综合接入Cable Modem媒体网关移动业务WLAN IP电话宽带上网视频通信带宽批发NGN/IMS网络平台光城域网国际互联互通虚拟ISP业务平台VPN PSTN宽带无线接入WLAN xDSL Ethernet宽带接入信令网关2G/3G/4G现代光通信网络PTN Access SDH Aggregation MSC Server MGW SGSN GGSN3G CN RNC SR BAS Core固定网络用户商业网络用户移动网络用户STM-N、FE、GE、10GE、OTN、E1、PON STM-N、E1、FE、GE、PON、DSL、POTS IP CORE NGN SR OTU/ODU WDM/OTN光通信网络层次结构OTU/ODU OTU/ODU OTU/ODU光通信网络发展概述宽带接入网主要技术光接入网技术现状和技术特点光接入网未来技术发展趋势提纲宽带数据接入网络骨干节点Manager & AAA城域核心综合接入BRAS RTU ONU BRAS L3城域汇聚DSLAM MSAG LAN OLT L3BRAS L3L3宽带数据接入网，主要向用户提供宽带上网业务。
光纤通信发展历程及原理简介ppt精选课件
编辑版pppt
4
第三阶段：借助电子通信技术传递信息阶段。随着麦克斯韦 发现电磁波、赫兹验证电磁理论催生电子技术，波波夫/ 马可尼 发明电报，促进电报业的发展，邮政系统通过电报能够瞬间将文 字传递到地球的任何一个地方。贝尔发明电话，实现万里之外的 实时声音通信，进一步缩短了人类相互沟通和交流的距离，是人 类通信发展史上的重大里程碑。
世界各国国家级学术单位院士、会士、著名大学 博士等荣誉称号
美国国家工程院院士，英国皇家工程科学院院士， 瑞典皇家工程科学院外籍院士……
2009年诺贝尔物理学奖
编辑版pppt
21
国内光纤通信发展现状
1963年 开始光通信的研究
1974年 研究光纤通信
“六五”、“七五”、“八五”铺设“八纵八横”光纤线路总长 约七万公里
编辑版pppt
24
2、色散
光脉冲信号经光纤传输，到达输出端会发生时间上的展宽，这种现象称 为色散。
（1）产生原因：光脉冲信号的不同频率成分不同模式，在光纤中传输时 途径不同，速度不同，到达终点所用时间不同，即群时延差引入了色散。
（2）导致问题：信号波形畸变，表现为脉冲展宽，产生码间干扰，增加 误码率。
通 信 材 料——光 纤
编辑版pppt
1
什么是通信？
通信就是将信息从一方准确安全地传递到另外一方，通信技 术是实现信息准确、安全、高效的传递的保障。从有记载的人类 文明以来，通信技术获得了长足的发展，并且发展速度越来越快。 通信材料属于功能材料，是为实现信息探测、传输、存储、显示 和处理等功能使用的材料。
光纤中心部分(芯Core)＋同心圆状包裹层(包层 Clad)＋涂覆层
包层
树脂被覆层
芯
n n 特点： core> clad 光在芯和包层之间的界面上反
光纤通信发展概述PPT(共 54张)
ALCATEL、NORTEL、ERICSSON、ECI、武汉院 • DWDM：LUCENT、NEC、ALCATEL
42
“九五”期间干线光缆建设简况
• 按省设置网管设备 • 系统工作波长1550 n m • G.652光纤及G.653光纤 • 中继距离70~80公里 • 光缆芯数36~48 • 所有省会均有干线光缆联通 • 除拉萨外,各个省会均有两个以上干线光缆出口 • 格形网，缺乏必要的保护措施
27
波分复用（WDM）技术
• 80年代，已出现两波长(1310nm/1550nm)的WDM系统，但 90年代中期以前发展缓慢。
• 原因：TDM技术发展迅速，155Mb/s ~ 622Mb/s ~ 2.5Gb/s。 波分复用器件和光放大器未成熟。
28
密集波分复用系统(DWDM)的发展
• 美籍华人厉鼎毅博士为首的AT＆T贝尔实验室光通信研 究小组在90年代初提出密集波分复用的概念，采用增加 传输波长的方法提高单根光纤的传输容量。
DFB Laser Single Mode Fiber
F-2.5G F-1.6G
F-400M
2Ch x
Business
F-100M
150M
3Ch F-32M
2Ch x 6.3M
1M 1975
35
1985
1995
20052015 Ye3a源自 r干线光纤传输系统发展的几波潮流
第一波, 1996-2001年 密集波分复用技术大发展。传输距离虽不长，一条光纤中的
16
• 由于光纤和半导体激光器的技术进步，使 1970 年代成为光纤通信发展的一个重要 时期。
17
早期的光通信 光纤通信主要部件的发展 光纤通信系统的发展 国内外光纤通信发展现状和趋势
42
“九五”期间干线光缆建设简况
• 按省设置网管设备 • 系统工作波长1550 n m • G.652光纤及G.653光纤 • 中继距离70~80公里 • 光缆芯数36~48 • 所有省会均有干线光缆联通 • 除拉萨外,各个省会均有两个以上干线光缆出口 • 格形网，缺乏必要的保护措施
27
波分复用（WDM）技术
• 80年代，已出现两波长(1310nm/1550nm)的WDM系统，但 90年代中期以前发展缓慢。
• 原因：TDM技术发展迅速，155Mb/s ~ 622Mb/s ~ 2.5Gb/s。 波分复用器件和光放大器未成熟。
28
密集波分复用系统(DWDM)的发展
• 美籍华人厉鼎毅博士为首的AT＆T贝尔实验室光通信研 究小组在90年代初提出密集波分复用的概念，采用增加 传输波长的方法提高单根光纤的传输容量。
DFB Laser Single Mode Fiber
F-2.5G F-1.6G
F-400M
2Ch x
Business
F-100M
150M
3Ch F-32M
2Ch x 6.3M
1M 1975
35
1985
1995
20052015 Ye3a源自 r干线光纤传输系统发展的几波潮流
第一波, 1996-2001年 密集波分复用技术大发展。传输距离虽不长，一条光纤中的
16
• 由于光纤和半导体激光器的技术进步，使 1970 年代成为光纤通信发展的一个重要 时期。
17
早期的光通信 光纤通信主要部件的发展 光纤通信系统的发展 国内外光纤通信发展现状和趋势
【大学课件】光纤通信技术PPT46页PPT
docin/sundae_meng
1.1光纤发展简史
• 利用太阳光作光源，用硒晶体作为光接收器件， 成功进行了光电话的实验 ，传输距离200多米。
• 由于没有合适的光源及传输媒质，未得到发展。 • 意义：利用光波作为载波传送信息是可行的。
docin/sundae_meng
1.1光纤发展简史
• 要解决两个问题 1.有稳定的、低损耗的传输媒质 光在大气中的传送要受到气象条件的很大限制 使信号传输受到很大阻碍。 2.高强度的、可靠的光源 太阳光、灯光等普通的可见光源，都不适合作 为通信的光源。
子，而砂子在大自然界中几乎是取之不尽、用之 不竭的，而且1公斤高纯度的石英玻璃可以制成上 万公里的光纤，而制造1公里18管的同轴电缆需 120公斤的铜，或500公斤的铝。
docin/sundae_meng
1.2 光纤通信的特点
• 光纤通信的缺点 1.光纤性质脆，需涂覆保护层 2.机械强度低 3.分路耦合不方便 4.光纤不能输送中继器所需要的电能 5.光纤切断和连接需用高精度技术和仪表器具。
docin/sundae_meng
1.1光纤发展简史
• 在通信系统中，传输的信息量与已调载频的带宽有关，提高载频频率
理论上可增加有效传输带宽及系统的信息量。未来发展应尽可能提高
波段频率。
频率
波长
名称
10 0 TH z 10 THz 1 THz 100 GH z 10 GHz 1 GHz 10 0 MHz 10 MHz 1 MHz
紫外 线
1 m
可见 光线 (光 纤通信 用）
10 m
近红 外线
10 0m
远红 外线
亚毫 米波
1 mm
毫米波(E H F)
1.1光纤发展简史
• 利用太阳光作光源，用硒晶体作为光接收器件， 成功进行了光电话的实验 ，传输距离200多米。
• 由于没有合适的光源及传输媒质，未得到发展。 • 意义：利用光波作为载波传送信息是可行的。
docin/sundae_meng
1.1光纤发展简史
• 要解决两个问题 1.有稳定的、低损耗的传输媒质 光在大气中的传送要受到气象条件的很大限制 使信号传输受到很大阻碍。 2.高强度的、可靠的光源 太阳光、灯光等普通的可见光源，都不适合作 为通信的光源。
子，而砂子在大自然界中几乎是取之不尽、用之 不竭的，而且1公斤高纯度的石英玻璃可以制成上 万公里的光纤，而制造1公里18管的同轴电缆需 120公斤的铜，或500公斤的铝。
docin/sundae_meng
1.2 光纤通信的特点
• 光纤通信的缺点 1.光纤性质脆，需涂覆保护层 2.机械强度低 3.分路耦合不方便 4.光纤不能输送中继器所需要的电能 5.光纤切断和连接需用高精度技术和仪表器具。
docin/sundae_meng
1.1光纤发展简史
• 在通信系统中，传输的信息量与已调载频的带宽有关，提高载频频率
理论上可增加有效传输带宽及系统的信息量。未来发展应尽可能提高
波段频率。
频率
波长
名称
10 0 TH z 10 THz 1 THz 100 GH z 10 GHz 1 GHz 10 0 MHz 10 MHz 1 MHz
紫外 线
1 m
可见 光线 (光 纤通信 用）
10 m
近红 外线
10 0m
远红 外线
亚毫 米波
1 mm
毫米波(E H F)
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
光通信技术发展趋势幻灯片PPT
OXC
Router OXC
SDH ATM 未来的光传送网
WDM在本地网中的应用
本地网节点间距离较短，WDM的光中继的优势 消失。 在城市建设费用增大条件下，光缆费用远小于工 程费用。 在大城市、光缆较为紧张的本地网和用户需要利 用光纤组建自己的虚拟专网（VPN）是，WDM 可率先在本地网中应用。 虚拟光纤的出租是将来本地网提供业务的一个方 向。
NODE
OLA
OLA
NODE
OLA OLA
OLA = Optical Line Amplifier d = distance between Optical Amplifiers d?= single channel span distance n = number of Optical Amplifiers between adjacent nodes m = number of single channel spans N = total number of Nodes and End Nodes Total length of HRM = (N - 1)(n + 1)d + md
NODE
Single
d Channel
Client Signal Adaptor (Sink)
OTN网络拓扑
OTN具有3R/2R的OADM环网
OTN节点模型
M21 M20 M10 M11
M21
Regeneration (1R (unlikely), 2R, or 3R) and/or frequency translation
光分插连接器（OADM）的出现
点对点WDM中间节点需要背对背光终端设备上下光信号。 光信号直接上下WDM链路提高效率和降低费用。 提供WDM组网和保护机制。 推进WDM系统的发展。