第1章 光纤通信概述

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1、光纤通信光纤通信Optical Fiber CommunicationOptical Fiber Communication2为什么为什么要讲这门要讲这门课？课？v光纤通信在通信产业中占重要地位！光纤通信在通信产业中占重要地位！v光纤通信乃至光通信具有无可比拟的巨大优势！光纤通信乃至光通信具有无可比拟的巨大优势！ 什么是通信？什么是通信？ “通通”传送，传送，“信信”信息；信息的传送信息；信息的传送 基本组成：发送、传输、接收基本组成：发送、传输、接收 什么是光纤通信？什么是光纤通信？ 以光波为载波以光波为载波，光纤为媒介的信息传输方式光纤为媒介的信息传输方式 光纤通信的最大优势光纤通信的最大

2、优势极大的通信容量极大的通信容量 理论容量理论容量50Gbit/s50Gbit/s，实际已达到，实际已达到25.6Tbit/s25.6Tbit/s 相当于同时传输相当于同时传输4 4亿路电话（每路电话亿路电话（每路电话64kb/s64kb/s）！）！3光纤？光纤？v光纤是传光的纤维波导或光导纤维的简称光纤是传光的纤维波导或光导纤维的简称4为什么为什么要讲这门要讲这门课？课？v光纤通信的其他优点：光纤通信的其他优点： 极低的传输极低的传输损耗，超损耗，超长的传输距离长的传输距离 环形环形的传输实验系统距离甚至已经达到的传输实验系统距离甚至已经达到100100万公里！万公里！ 极小的器件尺寸，极轻

3、的重量极小的器件尺寸，极轻的重量 普通普通光纤加涂覆层以后直径光纤加涂覆层以后直径250250微米，裸光纤微米，裸光纤27g/km27g/km 非常低的成本和资源消耗非常低的成本和资源消耗 成分成分主要是主要是SiOSiO2 2, ,材料材料来源丰富，可节约大量来源丰富，可节约大量有色金有色金属（如铜）属（如铜） 完全不存在电磁兼容问题完全不存在电磁兼容问题, ,保密性强、使用安全保密性强、使用安全 光纤抗高温和耐腐蚀，可以抵御恶劣的工作环境光纤抗高温和耐腐蚀，可以抵御恶劣的工作环境 光纤通信光纤通信已经是目前通信网络无可争议的基础！已经是目前通信网络无可争议的基础！5为什么为什么要讲这门课？

4、要讲这门课？v通信业务发展趋势：传统话音通信业务发展趋势：传统话音IPIP数据业务数据业务IPTVIPTV，远程办公，远程办公，网络会议，网络会议对对通信系统容量通信系统容量的需求是无止境的！的需求是无止境的！6课程教材课程教材v光纤通信光纤通信 人民人民邮电邮电出版社，梁猛等编著出版社，梁猛等编著7课程简介课程简介v光纤通信光纤通信是通信工程专业的一门专业是通信工程专业的一门专业课程，课程，该课程主要该课程主要介绍光纤通信介绍光纤通信的基本原理和的基本原理和技术。技术。v课程分为课程分为基础篇基础篇和和提高篇提高篇两个部分两个部分。 基础基础篇以特性、应用为重点，介绍光纤通信系统中的篇以特性

5、、应用为重点，介绍光纤通信系统中的光纤、光发射和光接收，各类线路器件、光放大、色光纤、光发射和光接收，各类线路器件、光放大、色散补偿和复用等线路技术，以及光纤通信系统和网络散补偿和复用等线路技术，以及光纤通信系统和网络基础基础。 提高提高篇以实现原理为重点，深入介绍光纤通信系统中篇以实现原理为重点，深入介绍光纤通信系统中的光源、光检测器、光放大器等典型有源器件，波分的光源、光检测器、光放大器等典型有源器件，波分复用器、光隔离器、光环行器等典型无源器件，复用器、光隔离器、光环行器等典型无源器件，SDHSDH、MSTPMSTP、OTNOTN等光传输网系统、等光传输网系统、PONPON等光接入网系统

6、等光接入网系统。8课程内容课程内容第第1 1章章 概论概论第第2 2章章 光纤光纤第第3 3章章 光发射和光接收光发射和光接收第第4 4章章 线路器件与技术线路器件与技术第第5 5章章 系统和网络系统和网络第第6 6章章 光器件技术光器件技术第第7 7章章 光传输网光传输网第第8 8章章 光接入网系统光接入网系统9注意注意事项事项v教学计划：共教学计划：共3636学时学时，1010周周v考试形式考试形式：待定：待定v考试考试内容：课堂讲授内容内容：课堂讲授内容v考核标准：平时（课堂表现、考勤考核标准：平时（课堂表现、考勤）+ + 期末考试期末考试v联系方式联系方式： 电话：电话：1523830

7、616215238306162 办公室：资办公室：资-105-105（西门）（西门） E-mail:E-mail:10通信知识简介通信知识简介11光在电磁波谱中的位置光在电磁波谱中的位置v 光波频段光波频段 可见光（人眼能看见的光可见光（人眼能看见的光）, ,其其波长范围为：波长范围为：0.390.39至至0.76m0.76m 红外线（人眼看不见的光红外线（人眼看不见的光）, ,其其波长范围为：波长范围为：0.760.76至至300m300m 近红外区：其波长范围为：近红外区：其波长范围为：0.760.76至至15m15m； 中红外区：其波长范围为：中红外区：其波长范围为：1515至至25m2

8、5m； 远红外区：其波长范围为：远红外区：其波长范围为：2525至至300m300m； 紫外线（紫外线（UVUV：UltraVioletUltraViolet） 1019 1017 1016 1015 1014 1013 1012 1010 109 108 107 106 105 104 103 102 10110-10 10-910-8 10-7 10-6 10-5 10-4 10-3 10-2 10-1 100 101 102 103 104 105 106 107 1nm 1 m 1mm 1m 1km1埃埃 X光 X光(伦琴射线)(伦琴射线)紫外线紫外线 可见光可见光近红近红外线外线远红

9、远红外线外线米波米波电视电视发射 发射 用 用无线电广播无线电广播 发射用 发射用超声波超声波音 频音 频光通信光通信微波微波频率(Hz)波长(m) (1T)(1G)(1M)(1k)1011 1018 f f射频射频12 1019 1017 1016 1015 1014 1013 1012 1010 109 108 107 106 105 104 103 102 10110-10 10-910-8 10-7 10-6 10-5 10-4 10-3 10-2 10-1 100 101 102 103 104 105 106 107 1nm 1 m 1mm 1m 1km1埃埃 X光 X光(伦琴射线

10、)(伦琴射线)紫外线紫外线 可见光可见光近红近红外线外线远红远红外线外线米波米波电视电视发射 发射 用 用无线电广播无线电广播 发射用 发射用超声波超声波音 频音 频光通信光通信微波微波频率(Hz)波长(m) (1T)(1G)(1M)(1k)1011 1018 f f射频射频v光通信波长范围：约光通信波长范围：约0.850.85至至1.60m1.60m131.1 1.1 光纤通信光纤通信概述概述简介简介发展发展14何谓光纤通信？何谓光纤通信？v光纤通信光纤通信是指利用相干性和方向性极好的激光作是指利用相干性和方向性极好的激光作为载波（也称为载波（也称光载波光载波）来携带信息，并利用）来携带信息

11、，并利用光导光导纤维（光纤）纤维（光纤）来进行传输的通信方式。来进行传输的通信方式。（载频载频位于光波段位于光波段，利用，利用光纤承载信息光纤承载信息的的通信方式）通信方式）v光纤通信常用的波长范围为光纤通信常用的波长范围为近红外区近红外区, ,即从即从0.85 -0.85 -1.601.60m m，其频率范围约为，其频率范围约为10101414HzHz数量级。数量级。15光纤通信系统组成光纤通信系统组成v目前实用的光纤通信系统，较多采用的是数字编目前实用的光纤通信系统，较多采用的是数字编码、强度调制直接检测的通信系统（码、强度调制直接检测的通信系统（IMIMDDDD系系统），这种系统的框图如