光纖通信與光網(wǎng)絡01緒論

光纖通信與光網(wǎng)絡緒

論2?

教材

光纖通信（第5版）

光纖通信與光網(wǎng)絡

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第一講

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郝然教材和參考書

Gerd

Keiser

電子工業(yè)出版社?

參考書

1）Rajiv

Ramaswami,

Kumar

N.

Sivarajan

and

Gelen.

H.

Sasaki,

Optical

Networks:A

Practical

Perspective

3rd

edition

2)

原榮

光纖通信網(wǎng)絡（第2版）電子工業(yè)出版社光纖通信與光網(wǎng)絡

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第一講

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郝然

聯(lián)系方式?

教師——郝然?

辦公室——玉泉行政樓304?

電話

電子郵件：rhao@

課程QQ群：482737872

助教：葉高楊

3光纖通信與光網(wǎng)絡

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第一講

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郝然4?

考試成績

60％?

平時成績

40％

作業(yè)

10%

專題研究報告

20%

出席等

10%成績評定光纖通信與光網(wǎng)絡

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第一講

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郝然5學習本課程意義：掌握一些光纖通信技術(shù)是社會對很多專業(yè)提出的要求，也是形成相關人員合理知識結(jié)構(gòu)一個不可缺的重要組成部分。光纖通信技術(shù)在近30、40年里得到了極大的發(fā)展，目前它和移動通信、數(shù)據(jù)通信已經(jīng)成為電信領域發(fā)展的基石。光纖通信與光網(wǎng)絡

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第一講

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郝然6課程全面介紹了以下內(nèi)容：

1.

光纖通信系統(tǒng)的基本組成2.

光纖結(jié)構(gòu)、傳輸原理、光纖特性測量3.

光源、探測器和無源器件類型和原理4.

波分復用技術(shù)和非線性效應5.

數(shù)字光纖通信系統(tǒng)6.

模擬光纖通信系統(tǒng)，包括副載波復用光纖通信系統(tǒng)7.

光纖通信新技術(shù)，如光孤子通信8.

光網(wǎng)絡相關技術(shù)光纖通信與光網(wǎng)絡

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第一講

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郝然7課程簡介

光網(wǎng)絡以光纖為基礎傳輸鏈路所組成的一種通信體系結(jié)構(gòu)。

WDM技術(shù)

光傳送網(wǎng)

自動交換光網(wǎng)絡

分組傳送網(wǎng)

光纖接入網(wǎng)

光通信技術(shù)……

光纖通信利用光導纖維傳輸光波信號的通信方式

光纖的基本理論

光源和發(fā)射機

光探測器和光接收機

光器件

光纖通信系統(tǒng)

光纖通信測量光纖通信與光網(wǎng)絡

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第一講

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郝然8

迄今3000多年前，烽火通信昂貴用于軍事受天氣、光線的影響強烈光纖通信與光網(wǎng)絡

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第一講

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郝然

旗語產(chǎn)生于西方大航海時代。

百度搜索“旗語兵舞蹈”雖然說F1是最高科技的競技運動，不過這項賽車活動最早開始舉辦的時間，距離現(xiàn)在已經(jīng)半個世紀了

(1950年為第一個賽季)，而在當時沒有無線電通訊的時代，能夠與正在比賽中的車手進行溝通的方式，只有工作人員手上的旗幟了。雖然時至今日，車手與維修區(qū)內(nèi)的工作人員已經(jīng)可以透過無線電作最實時的溝通，但是這項“傳統(tǒng)”卻始終沒有退下。再者，電子式的設備難保不會出問題，最傳統(tǒng)的揮旗方式，卻也是最能確保傳遞訊息的方式。

9光纖通信與光網(wǎng)絡

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第一講

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郝然10不論是烽火臺、望遠鏡，還是紅綠燈、旗語，它們都是光通信的不同形式，但是它們有一個共同點，就是利用大氣來傳播可見光，由人眼來接收。也正因為如此，我們才會對它們?nèi)绱说氖煜ぃ墒沁@些卻不是真正的意義上的光通信，更不是強大的光通信，真正強大的光通信應該是光纖通信。光通信是一切運用光作為載體傳送信息的所有通信方式的總稱，而不管傳輸所使用的媒質(zhì)是什么；而光纖通信則是單純地依靠光纖作為媒質(zhì)來傳送信息的通信方式。光纖通信與光網(wǎng)絡

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第一講

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郝然11光在大氣中的傳送要受到氣象條件的很大限制，比如在遇到下雨臺風等情況就會失效；此外，太陽光、燈光等普通光源，從通信技術(shù)上看都是帶有“噪聲”的光，不適合作為通信的光源。要真的用光來通信，必須要解決兩個最根本的問題：一是必須有穩(wěn)定的、低損耗的傳輸媒介（不能用空氣）；二是必須找到高強度的、可靠的光源。在此后的幾十年中，由于這兩項關鍵技術(shù)沒有得到解決，光通信就一直裹足不前。光纖通信與光網(wǎng)絡

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第一講

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郝然12雖然困難很大，人們?nèi)匀粵]有對光通信失去性質(zhì)。近100年，光通信的發(fā)展開始起飛。20世紀60年代后，隨著人們對通信的需求變得越來越強烈，光通信獲得了突飛猛進的發(fā)展。我們今天所說的光通信已經(jīng)不再是用可見光進行的視覺通信，而是采用光波作為載波來傳遞信息的通信方式了?，F(xiàn)代人類已經(jīng)進入了信息社會，光通信的魅力也逐步的展現(xiàn)在人們面前。美國大發(fā)明家貝爾在發(fā)明電話之后，嘗試用光來打電話，這被認為是近代光通信的開始。?

1881年，貝爾宣讀了《關于利用光線進行聲音的產(chǎn)生與復制》的論文，報導

了他的光電話裝置。?

在貝爾本人看來，在他所有的發(fā)明中，光電話是最偉大的發(fā)明。

13

光纖通信與光網(wǎng)絡

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第一講

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郝然

貝爾光電話系統(tǒng)1876年，在發(fā)明了電話之后，貝爾也成功的進行了光電話的實驗，通話距離最遠達到了213米。光纖通信與光網(wǎng)絡

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第一講

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郝然弧光燈大氣傳播（a）He-Ne

氣體激光器光電二極管(c)雪崩光電

二極管

激光器或發(fā)光二極管光導纖維

(d)

14光電倍增管(b)氙燈透鏡陣列反射鏡陣列雨云硅光電池湍流光通信發(fā)展15

光纖通信與光網(wǎng)絡

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第一講

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郝然

光纖通信面臨的關鍵問題1.低損耗的光纖；2.高可靠、長壽命的光源及高響

應的光檢測器件；3.光測量及光纖連接技術(shù)。16

光纖通信與光網(wǎng)絡

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第一講

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郝然

光纖的誕生?

人類從未放棄過對理想光傳輸介質(zhì)的尋找，經(jīng)過不懈的努力，人們

發(fā)現(xiàn)了透明度很高的石英玻璃絲可以傳光。這種玻璃絲叫做光學纖

維，簡稱“光纖”。?

人們用它執(zhí)照了在醫(yī)療上用的內(nèi)窺鏡，例如做成胃鏡，可以觀察到

距離一米左右的體內(nèi)情況。但是它的衰減太大了，只能傳送很短的

距離。?

光的衰減程度是用每千米的分貝為單位來衡量的。dB的定義是：

以dB為單位的功率比=10lg(P2/P1)P1P217

光纖通信與光網(wǎng)絡

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第一講

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郝然

光纖的誕生?

直到20世紀60年代，最好的玻璃纖維的衰減損耗仍在每公里1000分

貝以上。每公里1000分貝的損耗是什么概念呢？?

每公里10分貝損耗就是輸入的信號傳送1公里后只剩下了十分之一，

20分貝表示剩下了多少？30分貝表示剩下了多少？1000分貝的含義

就是。。。，是無論無何也不可能用于通信的。?

之外，人們還考慮過一些比較復雜的波導結(jié)構(gòu)，但是最后也都放棄

了。?

因此，當時有很多科學家和發(fā)明家任務用玻璃纖維通信希望渺茫，

失去了信心，放棄了光纖通信的研究。18的折射率不均勻，他還發(fā)現(xiàn)一些玻璃纖維在紅外光區(qū)的損耗較小。1998

年在英國接受IEEE

授予的獎章

2009年高錕獲得諾貝爾物理學獎

光纖通信與光網(wǎng)絡

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第一講

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郝然

光通信

光纖通信

光纖通信之父——高錕1966年，英籍華人高錕(K.C.Kao，當時工作于英國標準電信研究所)博士深入研究了光在石英玻璃纖維中的嚴重損耗問題，發(fā)現(xiàn)這種玻璃纖維引起光損耗的主要原因是其中含有過量的鉻、銅、鐵與錳等金屬離子和其他雜質(zhì)，其次是拉制光纖時工藝技術(shù)造成了芯、包層分界面不均勻及其所引起光纖通信與光網(wǎng)絡

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第一講

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郝然19?

1966年7月，高錕博士就光纖傳輸?shù)那熬鞍l(fā)表了具有重大歷史意義的

論文，大膽地預測，只要能設法降低玻璃纖維的雜質(zhì)，就有可能使光

纖的損耗從每公里1000分貝降低到每公里20分貝，從而有可能用于

通信。?

這篇論文使許多國家的科學家受到鼓舞，加強了為實現(xiàn)低損耗光纖而努力的信心。?

1970年，美國康寧公司的三名科研人員馬瑞爾、卡普隆、凱克成功地

制成了傳輸損耗每千米只有20分貝的光纖，也是世界上第一根低損耗

的石英光纖。這是什么概念呢？我們用對比來說明，光通過玻璃功率

損耗一半（3分貝）的長度分別是：普通玻璃為幾厘米；高級光學玻

璃最多只有幾米；而通過每千米損耗為20分貝的光纖的長度可達150

米。也就是說，光纖的透明程度已經(jīng)比玻璃高出了幾百倍！在當時，

制成損耗如此之低的光纖可以說是驚人之舉，這標志著光纖用于通信

有了現(xiàn)實的可能性。光纖通信與光網(wǎng)絡

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第一講

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郝然20?

1970年

光纖研制取得了重大突破，美國康寧公司按照高錕的思路，生產(chǎn)出了20

dB/km的石英光纖?

1972年

該公司生產(chǎn)的多模光纖損耗已下降到4dB/km

；?

1973年

美國貝爾（Bell）實驗室生產(chǎn)的光纖損耗為

2.5

dB/km，1974年已下降到

1.1

dB/km；?

1976年

日本

NTT

公司已減小到

0.47

dB/km；?

80年代初

單模光纖在波長

1550

nm

的損耗已降到

0.2

dB/km，接近了石英光纖的理論損耗極限；?

目前G.654光纖（衰減最小光纖）的損耗是0.151

dB/km

。？

ITU光纖光纜標準單模光纖G.652

色散位移光纖G.653

非零色散位移光纖G.655光纖發(fā)展進展光纖通信與光網(wǎng)絡

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第一講

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郝然21光源問題的解決光纖通信與光網(wǎng)絡

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第一講

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郝然22?

1960年，美國人梅曼（Maiman）發(fā)明了第一臺紅寶石激光器，之后氦-氖（He-Ne）氣體激光器、二氧化碳（CO2）激光器也先后出現(xiàn)，并投入實際應用，給光通信帶來了新的希望。?

激光（LASER）是取英文Light

Amplification

by

Stimulated

Emission

of

Radiation的第一個字母組成的縮寫詞，其意思是受激

發(fā)射的光放大。?

這種光與燃燒木材和普通光源鎢絲燈發(fā)出的光不一樣，它是由物質(zhì)

原子結(jié)構(gòu)的本質(zhì)決定的光，它的頻率超過微波一萬倍。它具有譜線

寬度窄，方向性好，亮度極高，以及頻率和相位一致的良好特性。

所以，光通信很有吸引力。激光器的發(fā)明光纖通信與光網(wǎng)絡

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第一講

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郝然23光源---半導體激光器?

1970年，貝爾研究所的林嚴雄等人研制出半導體激光器，能夠在室溫下工作數(shù)小時，壽命短。?

1973

年半導體激光器的壽命是

7

000

小時?

1977

年貝爾實驗室已達到

10

萬小時，完全滿足實用化的要求。?

1977年，世界上第一條光纖通信系統(tǒng)在美國芝加哥市投入商用，速率為45Mb/s。?

1979

美國

ATT

公司和日本

NTT

公司又同時研制成功了長波長（1550

nm）連續(xù)振蕩半導體激光器，壽命達100萬小時。?

低損耗光纖和連續(xù)振蕩半導體激光器的研制成功，是光纖通信發(fā)展的重要里程碑。光纖通信發(fā)展歷史古代光通信烽火臺，夜間的信號燈，水面上的航標燈1880年美國人貝爾發(fā)明了光電話（光源為陽光，接收器為硒晶體，傳輸介質(zhì)為大氣）20世紀60年代1960年，美國發(fā)明了第一臺紅寶石激光器，并進行了透鏡陣列傳輸光的實驗1961年，制成氦-氖（He-Ne）氣體激光器1962年，制成砷化鎵半導體激光器1966年，英籍華人高錕就光纜傳輸?shù)那熬鞍l(fā)表了具有歷史意義的論文，此時光纖損耗約為3000dB/km20世紀70年代1970年，美國康寧公司研制成功損耗20dB/km的石英光纖1970年，美國貝爾實驗室和日本NEC先后研制成功室溫下連續(xù)振蕩的GaAlAs雙異質(zhì)結(jié)半導體激光器20世紀80年代提高傳輸速率，增加傳輸距離，大力推廣應用，光纖通信在海底通信獲得應用20世紀90年代摻鉺光纖放大器（EDFA）的應用迅速得到了普及，WDM系統(tǒng)實用化光纖通信與光網(wǎng)絡

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第一講

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郝然24光纖通信與光網(wǎng)絡

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第一講

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郝然25我國光通信大事記?

1960年7月世界上第一臺紅寶石激光器出現(xiàn)；1961年9月由中科院長春光學精密機械研究所研制成功了中國第一臺紅寶石激光器。?

1974年開始了低損耗光纖和光通信的研究工作，武漢郵科院和長飛公司于1975年研制出室溫下可連續(xù)發(fā)光的半導體激光器。?

1979年分別在北京和上海建成了市話光纜通信試驗系統(tǒng)，這比世界上第一次現(xiàn)場試驗只晚了兩年多。?

這些成果使我國成為當時世界上少有的幾個擁有光纜通信系統(tǒng)試驗段的幾個國家之一，為我國光通信研究的良好開端。?

到80年代末，我國的光纖通信關鍵技術(shù)已達到國際先進水平。?

從1991年開始，我國已經(jīng)不再建長途電纜通信系統(tǒng)，而大力發(fā)展光纖

通信。在“八五”期間，建成了含22條光纜干線、總長度達33000公

里的八橫八縱大容量光纖通信干線傳輸網(wǎng)。?

1999年1月，我國第一條國家一級干線（濟南-青島）8*2.5Gb/s密集波分復用系統(tǒng)（DWDM)系統(tǒng)建成）光纖通信與光網(wǎng)絡

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第一講

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郝然26光纖通信的三次飛躍27

光纖通信與光網(wǎng)絡

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第一講

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郝然

光纖通信技術(shù)的三次飛躍(1)20世紀60年代?1962年，第一只半導體激光器。?1966年，高錕提出衰減為20dB/km的光纖

。?1970年，美國康寧公司制出20dB/km的光

纖，這標志著光纖通信系統(tǒng)的實際研究條件得

以具備。28。

光纖通信與光網(wǎng)絡

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第一講

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郝然

光纖通信技術(shù)的三次飛躍(2)20世紀70年代?1970年發(fā)明了LD的雙異質(zhì)結(jié)構(gòu)，使得光源

與光檢測器的壽命都達到了10萬小時的實用

化水平。?1979年發(fā)現(xiàn)了光纖1310nm和1550nm新

的低損耗窗口，緊接著單模光纖問世。光纖

的衰減系數(shù)一下降到0.5dB/km，這使得光

纖通信邁進了實用化階段。?1980年初開始光纖通信便大步地邁向了市場29

光纖通信與光網(wǎng)絡

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第一講

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郝然

光纖通信技術(shù)的三次飛躍(3)20世紀90年代初?1989年摻鉺光纖放大器EDFA的研制成功是

光纖通信新一輪突破的開始。EDFA的應用

不僅解決了光纖傳輸衰減的補償問題，而且

為一批光網(wǎng)絡器件的應用創(chuàng)造了條件。使得

光纖通信的數(shù)字傳輸速率迅速提高，促成了

波分復用技術(shù)的實用化。30

光纖通信與光網(wǎng)絡

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第一講

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郝然

三代光纖通信系統(tǒng)的特點?

上世紀七十年代，第一代光纖通信系統(tǒng)是使用漸變多模光纖的短波長（0.85

m）系統(tǒng)，光源采用發(fā)光二極管(LED)，速率為

34

Mb/s

或

45

Mb/s，無中距

傳輸距離僅為（10~20）km。?

上世紀八十年代，第二代光纖通信系統(tǒng)使用單模光纖的1.3

m系統(tǒng)，工作波長

已由短波長發(fā)展到長波長，光源使用多模激光器（LD），傳輸速率已提高到

140

Mb/s

和

565

Mb/s，無中距傳輸距離已增加到（100~150）km。?

上世紀九十年代以來，第三代光纖通信系統(tǒng)使用1.55

m的單模光纖，光源采

用單頻

DFB

激光器和外調(diào)制技術(shù)，單信道傳輸速率可達到

2.5

Gb/s

和

10

Gb/s

以上，采用色散補償技術(shù)無中繼傳輸距離已達到幾百千米。

光纖通信與光網(wǎng)絡

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第一講

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郝然光纖通信系統(tǒng)的組成?

用光纖傳輸信息的過程大致是這樣的，在發(fā)送端，把用戶要傳送的信號（如

聲音）變?yōu)殡娦盘?，然后使光源發(fā)出的光強隨電信號變化，這個過程稱為調(diào)

制，它把電信號變?yōu)楣庑盘枺詈笥霉饫w把該光信號傳送到遠方；?

在接收端，用光電探測器接收光信號，并把光信號還原為攜帶用戶信息（如

聲音）的電信號，這個過程稱為解調(diào)，最后再變成用戶能理解的信息（如聲

音）。

31光纖通信與光網(wǎng)絡

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第一講

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郝然光探測器

光中繼器或

光放大器?

光纖通信系統(tǒng)是以光纖為傳輸媒介，光波為載波的通信系統(tǒng)。主要由光發(fā)射

機、光纖光纜、中繼器和光接收機組成。?

光發(fā)射機的作用是將電信號轉(zhuǎn)換為光信號，并將生成的光信號注入光纖。光

發(fā)送機一般由驅(qū)動電路、光源和調(diào)制器構(gòu)成，如果是直接強度調(diào)制可以省去

調(diào)制器?

光接收機的作用是將光纖送來的光信號還原成原始的電信號。它一般由光電

檢測器和解調(diào)器組成，對于直接強度調(diào)制解調(diào)器可以省略。?

中繼器分為電中繼器和光中繼器(光放大器)兩種，其主要作用就是延長光信號

的傳輸距離。

32解調(diào)

器光接收機光纖光纖調(diào)制

器光發(fā)射機光源信息復用

器信息解復用器33

光纖通信與光網(wǎng)絡

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第一講

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郝然

光纖通信系統(tǒng)分類?

根據(jù)調(diào)制信號的類型，光纖通信系統(tǒng)可以分為模擬光纖通信系統(tǒng)和數(shù)字光

纖通信系統(tǒng)。?

根據(jù)光源的調(diào)制方式，光纖通信系統(tǒng)可以分為直接調(diào)制光纖通信系統(tǒng)和間

接調(diào)制光纖通信系統(tǒng)。?

根據(jù)光纖的傳導模數(shù)量，光纖通信系統(tǒng)可以分為多模光纖通信系統(tǒng)和單模

光纖通信系統(tǒng)。?

根據(jù)系統(tǒng)的工作波長，光纖通信系統(tǒng)可分為短波長光纖通信系統(tǒng)、長波長

光纖通信系統(tǒng)和超長波長光纖通信系統(tǒng)。光纖通信與光網(wǎng)絡

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第一講

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郝然34光纖通信的優(yōu)勢?

20世紀30年代，有人提出這樣的觀點：“總有一天光

通信會取代有線和微波通信而成為通信主流”。該觀點

反映出光纖通信技術(shù)在未來通信中已顯示出其重要性。?

今天，光通信技術(shù)已經(jīng)很成熟，光纖通信已是各種通信

網(wǎng)的主要傳輸方式，光纖通信在信息高速公路的建設中

扮演著至關重要的角色，世界各國都已經(jīng)把光纖通信放

在了國家發(fā)展的戰(zhàn)略地位?，F(xiàn)在光纖的使用已不局限于

陸地，光纜已廣泛鋪設到了大西洋、太平洋海底，這些

海底光纜使得全球通信變得非常簡單快捷。?

現(xiàn)在不少發(fā)達國家又把光纜鋪設到住宅前，實現(xiàn)了光纖

到辦公室、光纖到家庭。光纖通信技術(shù)之所以發(fā)展這樣

迅速，除了人們?nèi)找嬖鲩L的信息傳輸和交換需要外，主

要是由光纖通信本身的優(yōu)點決定的。光纖通信與光網(wǎng)絡

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第一講

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郝然351.

允許頻帶很寬，傳輸容量大為了擴大通信容量，有線通信從明線發(fā)展到電纜，無線通信從短波發(fā)展到微波和毫米波，它們都是通過提高載波頻率來擴容的。光纖通信所使用的頻率要比以上使用的頻率高得多?？墒褂玫膸捑薮蟆９饫w通信的優(yōu)勢光纖通信與光網(wǎng)絡

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第一講

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郝然36光纖通信的優(yōu)勢光纖通信與光網(wǎng)絡

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第一講

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郝然372.

損耗很小，中繼距離很長信號在線路上傳輸，由于傳輸線路并不是理想的，它會對信號造成衰減，信號的強度會減弱。當信號衰減到一定程度，接收方無法辨認出接收到的信號時，通信就不能繼續(xù)了。為了進行長距離的通信，需要在傳輸線路中設立許多中繼站，像接力賽跑一樣，將衰減了的信號進行放大，接著傳遞。廣電的微波通信就是一個典型的例子。為了確保中央電視臺的電視節(jié)目能夠安全地到達全國各地，實際中采用了兩套傳輸模式，一種是衛(wèi)星電視，另外一種是微波接力。光纖通信的優(yōu)勢光纖通信與光網(wǎng)絡

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第一講

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郝然38這兩種方式在本質(zhì)上都是“接力”，只不過衛(wèi)星通信之接力了一次，而微波通信則接力了好多次。衛(wèi)星通信接力的次數(shù)雖然少，但是質(zhì)量不高，并且傳輸?shù)膸挿浅Ｓ邢?，不能滿足多個用戶的需求；而微波通信相比較而言質(zhì)量好，但是中繼距離太短，最長的中繼距離不會超過50公里，因而所需的中繼器很多。微波中繼越多，傳輸線路的成本就越高，維護越不方便，一旦某個中繼除了故障就會影響整個線路的通信。所以通信系統(tǒng)中，中繼越少越好。怎樣才能減少長距離通信的中繼呢？最主要的方法就是盡可能的降低傳輸線路的損耗。從這個意義上講，光纖損耗比現(xiàn)有的電傳輸線路損耗要低的多，光纖通信適合長距離通信。光纖通信的優(yōu)勢光纖通信與光網(wǎng)絡

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第一講

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郝然39光纖的損耗已達0.2dB/km，甚至更低。0.2dB/km的損耗意味著什么？直觀地說就是，光傳送15公里以后，光的強度還有原來的一半。目前，單模光纖的最大中繼距離可達上百公里，比同軸電纜大幾十倍，如果再使用光纖放大器的話，則可以直通更遠，而不需要再生中繼。中繼數(shù)量的減小，就大大降低了成本，提高了可靠性，也減少了日常維護的工作量和費用。根據(jù)對我國目前城市的抽樣調(diào)查，市內(nèi)局間中繼距離小于15公里的占92.9%，用光纖基本可以做到局間無中繼傳輸。光纖通信的優(yōu)勢光纖通信與光網(wǎng)絡

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第一講

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郝然403.

重量輕，體積小通信設備的體積和重量對于許多領域，尤其是航空航天以及軍事領域來說，具有非常重要的意義。光纖的體積小，重量輕，顯示出特有的優(yōu)越性。4.

泄露小，保密性高光纖都有包層包裹，無泄露，并且不同波長的光互不影響相對透明。光纖通信的優(yōu)勢光纖通信與光網(wǎng)絡

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第一講

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郝然415.

節(jié)約有色金屬，降低成本光纖的原材料是資源非常豐富的二氧化硅。而電線基于貴金屬銅和鉛，世界上銅和鉛的儲藏量并不多，據(jù)統(tǒng)計，按照現(xiàn)在的開采速度，世界上的銅礦資源將在50年內(nèi)開采完畢。光纖的主要構(gòu)成材料是石英（二氧化硅），說的更通俗一點就是隨處可見的砂子，這種材料在地球上可以說是取之不盡、用之不竭的。用一公斤高純度的石英玻璃可以拉制上萬公里的光纖，相比之下，制作一公里18管同軸電纜需要耗120公斤的銅，或500公斤的鉛！用光纖取代電纜，可以節(jié)約大量的有色金屬。光纖通信的優(yōu)勢類型頻帶(或頻率)損耗(dB/km)傳輸容量（話路/線）粗同軸電纜

2.4/9.4

1MHz60MHz2.4218.771800漸變折射率多模光纖0.85

m1.31

m200~1000MHz

km≥1000MHz

km≤3≤1.0200單模光纖1.31

m1.55

m>100GHz10~100GHz0.360.232000(2.5Gb/s)

光纖通信與光網(wǎng)絡

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第一講

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郝然表

電纜和光纖的損耗和頻帶比較光纖在

1

280

nm

~

1

620

nm的近紅外波段，具有

6個傳輸窗口，采用密集波分復用技術(shù)，這

6

個窗口從理論上講可以提供多達

10

000

個信道。

42光纖通信與光網(wǎng)絡

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第一講

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郝然436.

抗電磁干擾性能好任何的通信系統(tǒng)都應有一定的抗干擾能力。否則通信系統(tǒng)不能正常工作，更談不上通信的穩(wěn)定性和可靠性了。光纖通信為什么有這么強的抗干擾能力呢？原因有二：一是光纖是由非金屬的石英玻璃材料構(gòu)成的，它本身是絕緣體，不怕雷電和高壓，不受電磁干擾；二是光纖中傳輸?shù)氖穷l率很高的光波，而各種干擾的頻率都比較低，不能干擾頻率比它高很多的光波。有試驗表明，在核爆炸發(fā)生時，地球上所有的電通信將中斷，而唯有光通信幾乎不受影響。光纖通信的優(yōu)勢光纖通信與光網(wǎng)絡

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第一講

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郝然44銅線三代通信網(wǎng)絡介紹

光纖光纖通信與光網(wǎng)絡

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第一講

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郝然

光纖