光纤通信概述

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1.3 光纤通信系统的基本组成与分类 1.3.1 光纤通信系统的基本组成
光发送机
光纤
中继器
光纤
光接收机
发送端的电端机把信息（ 如话音）进行模/数转换，用转 电端机（模/ 换后的数字信号去调制发送机 电端机（模/ 中的光源器件LD，输出发出携 数） 数） 带信息的光波。光波经光纤传 输后到达接收端，光接收机把 数字信号从光波中检测出来送 模拟信号 模拟信号 给电端机，而电端机再进行数/ 模转换，恢复成原来的信息。
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1.4 光纤通信的特点
n n n n n n
传输频带宽、通信容量大 损耗低 抗电磁干扰 保密性好、无串话干扰 线径细、重量轻 资源丰富
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1.2 光纤通信的光波波谱
频率，Hz
101 102
ELF
103
VF
104
VLF
105
LF
106
MF
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HF
108
Baidu NhomakorabeaVHF
109
UHF
1010 1011 1012 1013 1014 1015
SHF EHF
电力、电话
无线电、电视
AM无线电 同轴电缆 双绞线
FM无线电
微波
卫星/微波
红外
可见光
光纤
频段 传 划分 输 介 质
光纤通信
伍杰明 广东邮电职业技术学院
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第1章 光纤通信概述
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1.1 光纤通信的发展现状
1．光纤通信发展的里程碑 高锟博士1933年11月4日 生于上海，杰出的华裔科学家， 是公认的光纤通信的奠基人和开 创者。1966年高锟发表了一篇 具有划时代意义的论述光通信的 基本原理和材料的文章(《用于 光频的光纤表面波导》) ，成为 光纤通信开始的标志。
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1.1 光纤通信的发展现状
（2）光器件 光发送器件： 砷化镓铝半导体激光器→异质结条形激 光器→分布反馈式激光器（DFB-LD）和多量子阱（MQW） 激光器。 光接收器件： Si-PIN →APD。 （3）光纤通信系统 从小容量到大容量、从短距离到长距离、从PDH →SDH → DWDM。在智能光网络（ION）,光分插复用器 （OADM）、光交叉连接设备（OXC）等方面也取得巨大进 展。
c＝3×108m/s λ＝c/f 1μm（微米）＝10−6m 1nm（纳米）＝10−9m 1Å（埃）＝10−10m
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1MHz（兆赫）＝106 Hz 1GHz（吉赫）＝109 Hz 1THz（太赫）＝1012Hz 1PHz（拍赫）＝1015 Hz
1.3 光纤通信系统的基本组成与分类
n n
光纤是光导纤维的简称 光纤通信是以光波为载 波，以光纤为传输介质 的一种通信方式。
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1.1 光纤通信的发展现状
2．光纤通信发展的实质性突破
1966年当时光纤的损耗超过了1000dB/km，直到1970年，才 由美国康宁公司试验成功小于20dB/km的光纤；同年，贝尔实验 室成功实现了可以在室温下连续工作的GaAs激光器，标志着实用 化的光纤通信的开始。
3．光纤通信爆炸性的发展
（1）光纤损耗 1970年：20dB/km； 1974年：1.1dB/km； 1979年：0.2dB/km； 1972年：4dB/km； 1976年：0.5dB/km； 1990年：0.14dB/km。
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1.1 光纤通信的发展现状
（4）我国的发展 Ø我国光纤通信的研究开始于20世纪70年代 Ø1977年制成了国产第一根光纤 Ø1979年建立了第一个试验光纤通信系统 Ø1987年建成了武汉—荆州第一个国产长途光纤通信系统 Ø“九五”期间，中国已建成8纵8横光纤骨干网，覆盖了除 台湾外所有省会城市和75％地市。 Ø目前，我国长途骨干网的光缆长度达到了17万公里，并 经中美、中日、中韩等海缆和欧亚大陆桥光缆与国际光 缆网连接。
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1.1 光纤通信的发展现状
至俄罗斯 至欧洲 北京 至朝鲜 至韩国 上海 至日本 FLAG FLAG－Fiber Optic Link around the Globe 架空光缆 直埋光缆 至东南亚
我国光缆骨干网分布图
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1.2 光纤通信的光波波谱
1． 光波波谱
光波是电磁波，光波范围包括红外线、可见光、紫外线，其 波长范围为：300μm～6×10−3μm。 可见光由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种颜色的连续光波 组成，其中红光的波长最长，紫光的波长最短。波长再短就是X 射线、γ射线。 电磁波波谱图如图1-1所示。
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10-1
10-2
10-3
10-4
10-5
10-6
用于通信的电磁波波谱
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1.2 光纤通信的光波波谱
图1-1 电磁波波谱图
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1.2 光纤通信的光波波谱
2．光纤通信的光波波谱
光纤通信的波谱在1.67×1014Hz～3.75×1014Hz之间，即波 长在0.8μm～1.8μm之间，属于红外波段，将0.8μm～0.9μm 称为短波长，1.0μm～1.8μm称为长波长，2.0μm以上称为超 长波长。 各种单位的换算公式如表1-1所示。 表1-1 各种单位的换算公式