1光纤通信基础知识 (2)

普通单模光纤的损耗谱：
窗口： 1.31m光纤在20-1000GHz 范围： ~ 0.40dB/km； 1.55 m光纤在20-1000GHz 范围：~ 0.25dB/km；
EDFA的带宽 ~ 4THz；损耗更小； 全波段光纤，1.3~1.5 m，带宽更大，损耗更小。
光纤中光信号的色散及消除？
色散的影响 不同频率分量传输速度不同，信号畸变。
摩尔定律18 个月
第一年
第二年 第三年
第四年
第五年
光纤通信的容量有多大?
光波中心波长~1.5m，中心频率~1014Hz 目前商用水平：3~12万路电话/纤 速率：2.5~10Gb/s
提高数据率的途径
电复用 光复用
密集波分Байду номын сангаас用 (DWDM)：Å的量级 光时分复用 (OTDM)
光纤中光信号衰减多大?
只是高中毕业。从制造麻绳开始，到生产纲 缆建造江阴长江大桥、虎门大桥；投资生产 光纤(目前国内的No.1)……
光通信的发展方向
— 扩大容量，增长距离宽带，高速，强的网管能力。
WDM+EDFA 的优势： 数十、上百 信道，传输 数千公里；
发展的速度
性能价格比翻番速度
近几年： 光带宽 9 个月
微电子产业
范围包括了长途干线网、城域网、局间网、企 业网、接入网、LAN、WAN、智能大厦和光纤 到家等各个层面。
各种光纤器件在光纤系统中获得广泛应用，构筑 所谓的“信息高速公路” ；
相关的应用产业日新月异地蓬勃发展，涉及的部 门包括邮电、电子、电力、化工以及机械等行业， 形成一个年产值1000多亿美元的巨大市场。
国外情况： 美国的康宁公司、日本的藤仓公司……
国内情况： 中国无锡法尔胜集团，老总周建松原来
光纤技术的迅猛发展
1970年,美国康宁玻璃公司(Corning Glass Co.） 率先研制成功损耗为20dB/km 的石英光纤,取得了 重要的技术突破；1977年中国武汉邮电科学研究 院研制成功0.85m阶跃折射率多模光纤。
经过近30年的发展，当前使用的单模光纤的损耗 已经降至0.2dB/km ；
克服色散 改善信号源
色散管理：色散位移光纤，小色散光纤， 色散补偿光纤，负色散及负色散斜率光纤
色散补偿措施：啁啾光栅等
强光非线性效应的影响
受激散射效应： 受激拉曼散射(SRS)，受激布里渊散射(SBS)
光学克尔效应： 自相位调制(SPM)，互相位调制(XPM)，四波
混频(FWM)
解决措施：
降低信号功率；光纤段有效传输长度；色散管 理的综合考虑
如何延长传输距离？
• 光-电-光中继改为用直接光放 大取代电中继相干光通信；
• 提高接收灵敏度。
光通信发展的标志
在INTERNET和数据业务的驱动下，信息网络 现正经历着一场前所未有的变革。
通信业务以指数规律增长。商业、科技、气候 等数据，起因是是90年代中期WDM技术商用化 引起的通信带宽的大幅度增加。
四、光纤通信系统
发送端
光源经过调制
光纤
中继 放大整形再生恢复
再调制光源
光 纤
放大整形 再生恢复原信号
电缆
接收端 光电转换
中继器：一般为光——电——光模式。
全光网络：采用光中继器（光纤放大器）的光 通信网络。
§2 光纤通信的发展
“光纤之父”----高锟
1966年,华人高锟(C. K. Kao)博士发表 论文“光频介质纤维表面波导”，首次 明确提出—— 通过改进制备工艺,减少原材料杂质, 可使石英光纤的损耗大为下降, 并有可 能拉制出损耗低于20dB/km的光纤,从而 使光纤可用于实用通信技术之中。