光纖通信 (2)課件

光通信與光電技術(shù)課程教學(xué)方法基礎(chǔ)內(nèi)容＋知識(shí)應(yīng)用方式課堂講授考核平時(shí)表現(xiàn)＋期末考試課程簡(jiǎn)介光通信以光波為載體的通信方式光電技術(shù)光學(xué)、電子學(xué)、光電轉(zhuǎn)換光互連用光技術(shù)實(shí)現(xiàn)兩個(gè)以上通信單元的鏈接結(jié)構(gòu)光通信——光互連——光電技術(shù)理論層次——應(yīng)用層次——技術(shù)細(xì)節(jié)光開關(guān)用于光交換設(shè)備及系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)全光層次的路由選擇、波長選擇等功能

全息技術(shù)用一條激光束將一個(gè)物體照亮，使其反射到那個(gè)底板上去，再用另一條光束，經(jīng)過平面鏡，也反射到那個(gè)底板上去，兩者在底板上形成一幅“干涉圖樣”。底板再受到第二條波長相同的激光束照射時(shí)，就會(huì)顯現(xiàn)出清晰的圖象。

空間光調(diào)制器第一章光通信基礎(chǔ)知識(shí)1.1光互連網(wǎng)絡(luò)概念及背景光互連定義：以光的波粒二相性與物質(zhì)相互作用產(chǎn)生的各種現(xiàn)象實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)和信號(hào)傳輸和交換的理論和技術(shù)波粒二相性?相互作用?傳輸和交換？光通信的發(fā)展50年代，集成電路芯片60年代，半導(dǎo)體激光器70年代，激光二極管室溫運(yùn)轉(zhuǎn)80年代，低損耗硅玻璃光纖大規(guī)模并行機(jī)處理器與處理器處理器與內(nèi)存電互連？光互連？集成電路帶寬互連密度時(shí)鐘能耗抗干擾1.2光互連的物理依據(jù)光學(xué)信息通道不具有靜質(zhì)量：真空&介質(zhì)以介質(zhì)中的光速傳播，與接收信號(hào)的元件數(shù)無關(guān)GHz帶寬，損耗小光傳輸頻率光頻>>信號(hào)頻率無需考慮信號(hào)頻率變化的影響光速c=299792458m/s可見光的頻率范圍處在430萬億赫茲（紅光）與750萬億赫茲（紫光）之間整個(gè)光譜的頻率可小到十億赫茲之下（電磁波），大到3X1010十億赫茲之上（γ射線）。復(fù)用波分復(fù)用光傳輸?shù)亩嗑S多重復(fù)用性波長偏振相位頻率光互連的扇出數(shù)扇出數(shù)：廣播能力，即一點(diǎn)到多點(diǎn)的連接能力實(shí)現(xiàn)光互連網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)光網(wǎng)絡(luò)動(dòng)態(tài)互連1.3光互連系統(tǒng)的技術(shù)特性光互連的鏈路與結(jié)點(diǎn)鏈路是用于多處理器系統(tǒng)中兩個(gè)處理器或其他信息功能單元之間一對(duì)一的連接通道結(jié)點(diǎn)是鏈路和光互連網(wǎng)絡(luò)端點(diǎn)所連接的功能單元光網(wǎng)絡(luò)及互連系統(tǒng)光網(wǎng)絡(luò)概述概述網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渫焦饩W(wǎng)絡(luò)波分復(fù)用光互連系統(tǒng)概述光纖互連光電混合光纖互連自由空間光互連基于智能像素自由空間光互連光網(wǎng)絡(luò)概述光互連技術(shù)特點(diǎn)回顧高帶寬、獨(dú)立傳輸、無干擾、互連數(shù)目大互連密度高、低功耗（如何理解？）大規(guī)模并行計(jì)算機(jī)中的互連網(wǎng)絡(luò)并行神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)光互連的優(yōu)越性極高的空間和時(shí)間帶寬積抗干擾互連數(shù)大、互連密度高無觸點(diǎn)連接等光程性低功耗電互連的限制帶寬限制時(shí)鐘歪斜嚴(yán)重串話寄生效應(yīng)易受電磁場(chǎng)干擾高功耗網(wǎng)絡(luò)拓?fù)潼c(diǎn)對(duì)點(diǎn)總線環(huán)網(wǎng)全連接超立方體星型樹型網(wǎng)格混合并行系統(tǒng)中的光纖互連光多路復(fù)用時(shí)分復(fù)用（TDM）頻分復(fù)用（FDM）波分復(fù)用（WDM）解復(fù)用棱鏡衍射光柵陣列波導(dǎo)光柵干涉濾光片布拉格光纖光柵法加/減多路復(fù)用（OADM）光無源器件跳線光耦合器光隔離器密集波分復(fù)用（DWDM）850nmS波段：1310nmC波段：1550nmL波段：1625nmWWDM（寬波分復(fù)用，20世紀(jì)80年代）NWDM（窄帶波分復(fù)用，20世紀(jì)90年代）使用1550nm窗口2－8個(gè)通道通道間距400GHzDWDM（密集波分復(fù)用，90年代中期）使用1550nm窗口64－160個(gè)通道通道間距50或25GHzCWDM（粗波分