光通信基础

到90年代，光线的传输速率已达到每秒10000 兆比特，相当于在一对头发丝1/10粗细的光纤可 以通125万路电话。
光纤的发展历程
f (Hz) 10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10 γ 射无
无无无
微微
红红
X 射线
可见光
紫外线
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
f (Hz) 10
10 双绞线
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10 光纤
10
卫星通信 同轴电缆 地面微波 通信
无线电(AM) 无线电(FM)
电视频道
Band
LF
MF
HF
VHF
UHF
SHF
EHF
THF
• 话音 • 长波
（小） （低）
（小）
频率 • 中波
带宽 容量
C=B㏒ 1+S/N C=B 2（1+S/N） • 短波 • 微波
（高） （大） （大）
光缆
• 光缆是数据传输中最有效的一种传输 介质, 介质,它有以下几个优点：
– 频带较宽 – 电磁绝缘性能好 – 衰减较小 – 中继器的间隔较大
室内单芯单模光缆
室内双芯多模光缆
室内多芯多模光缆(GYFJV)
室内多芯多模光缆(GJFJV) 室外金属光缆
常见光纤跳线
FC/FC ST/ST
LC/LC
MT-RJ
SC-SC
常见光接口连接器
ST头
SC头
FC头
LC头 ST耦合器 SCSC/PC型光连接器
光纤通信系统的基本构成
• 光源是光波产生的根源。 • 光纤是传输光波的导体。 • 光发送机的功能是产生光束，将电信号转变成光信 号，再把光信号导入光纤。 • 光接收机的功能负责接收从光纤上传输的光信号， 并将它转变成电信号，经解码后再作相应处理。
Optical transmitter Optical transmitter Optical receiver
Optical receiver
光纤通信系统基本构成
光纤
• 光纤中心是光传播的玻璃芯 • 芯外面包围着一层折射率比芯低的玻璃封套， 以使光纤保持在芯内 • 再外面的是一层薄的塑料外套，用来保护封套
保护层 光柱 核心线缆 保护层 光线结构示意图
电磁波谱图
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24
ST型光连接器 ST型光连接器
FC/PC型光连接器 FC/PC型光连接器
BNC型光连接器 BNC型光连接器
MTRJ型光连接器 MTRJ型光连接器
光纤通信的发展
1980－ 1983－ 1991－ 信系统 1995－ 统 850nm多模光纤通信系统 1300nm单模光纤通信系统 1550nm单模光纤单频激光器光纤通 采用光放大器的第四代光纤通信系