第一章光纤通信技术研究报告.pptVIP

贝尔光电话的缺点 传输媒质：大气的不稳定性 光源：太阳光的不稳定性 光检测器：硅光电池的响应问题 容量：单路 获得2009诺贝尔物理学奖 回忆一下——相关知识 虽然光波和电波都是电磁波，但是频率差别很大。通信容量和载波频率成正比，通过提高载波频率可以扩大通信容量，光波的频率要比无线通信频率高很多，因此通信容量也要增大很多 1.3 光纤通信系统的基本组成 4. 抗电磁干扰性能好 光纤由电绝缘的石英材料制成，光纤通信线路不受各种电磁场的干扰和闪电雷击的损坏。无金属光缆非常适合于存在强电磁场干扰的高压电力线周围和油田、煤矿等易燃易爆环境中使用。 5. 泄漏小，必威体育官网网址性能好 在光纤中传输的光泄漏非常微弱，即使在弯曲地段也无法窃听。没有专用的特殊工具，光纤不能分接，因此信息在光纤中传输非常安全。 6.原材料来源丰富，潜在价格低廉 制造同轴电缆和波导管的铜、铝、铅等为金属材料；而制造光纤的石英(SiO2)在地球上基本上是取之不尽的材料。 总之，光纤通信不仅在技术上具有很大的优越性，而且在经济上具有巨大的竞争能力，因此其在信息社会中将发挥越来越重要的作用。 缺点:光纤质地脆、弯曲半径不易过小、机械强度低，需要比较好的切割及连接技术、分路、耦合比较麻烦等 下图示出单向传输的光纤通信系统，包括发射、接收和作为广义信道的基本光纤传输系统。 光纤通信系统的三要素： 光发射端机 光接收端机 光纤 基本光纤传输系统的三个组成部分 1、光发送机 组成框图： 光 源 调制器 通道耦合器 电信号输入 光输出 驱动电路 光源光谱特性：输出光功率足够大，调制频率足够高，谱线宽度和光束发散角尽可能小，输出功率和波长稳定， 器件寿命长。 半导体发光二极管（LED） 半导体激光二极管（或称激光器）（LD） 分布反馈激光器（DFB） 电信号对光的调制的实现方式 直接调制 用电信号直接调制半导体激光器或发光二极管的驱动电流，使输出光随电信号变化而实现的。 这种方案技术简单，成本较低，容易实现，但调制速率受激光器的频率特性所限制。 外调制 把激光的产生和调制分开，用独立的调制器调制激光器的输出光而实现的。 外调制的优点是调制速率高，缺点是技术复杂，成本较高，因此只有在大容量的波分复用和相干光通信系统中使用。 * 光纤通信技术 1 .1 光纤通信发展的历史和现状 1.2光纤通信发展的优点 1.3光纤通信系统的基本组成 1.4光纤通信发展的应用 第一章 光纤通信的概述 1.1光纤通信发展的历史和现状 通信是通过某种媒体进行的信息传递。 通信是人与人或人与自然之间通过某种行为或媒介进行的信息交流与传递，从广义上指需要信息的双方或多方在不违背各自意愿的情况下无论采用何种方法，使用何种媒质，将信息从某方准确安全传送到另方。 ?原始形式的光通信:中国古代用“烽火台”通信 烽火台又称烽燧，俗称烽堠、烟墩、墩台。古时用于点燃烟火传递重要消息的高台，系古代重要军事防御设施，是为防止敌人入侵而建的，遇有敌情发生，则白天施烟，夜间点火，台台相连，传递消息。是最古老但行之有效的消息传递方式。 1.1.1 探索时期的光通信 ?旗语 在古代是一种主要的通讯方式，现在是世界各国海军 通用的语言。不同的旗子，不同的旗组表达着不同的意 思。 ?红绿灯 红灯停，绿灯行 不论是烽火台，还是红绿灯、旗语， 它们都是光通信不同形式， 但是它们有一个共同点， 就是利用大气来传播可见光，由人眼来接收。 也正因为如此，我们才会对它们如此的熟悉，可是这些却不是真正的意义上的光通信，更不是强大的光通信， 真正强大的光通信应该是光纤通信。 光纤通信则是单纯地依靠光纤作为媒质来传送信息的通信方式。 弧光灯 A B M N L 送话器 光话机 原 理 图 ? 1880年，美国人贝尔(Bell)发明了用光波作载波传送话音的“光电话”。贝尔光电话是现代光通信的雏型。 光纤通信的关键问题： 1、必须有稳定的、低损耗的传输媒质； 2、高可靠、长寿命的光源及高响应的光检测器件； 3、光测量及光纤连接技术； 难题之一:传输介质 光纤的诞生 理想光传输介质的寻找 透明度很高的石英玻璃丝 叫做光学纤维 简称“光纤” 内窥镜 一米衰减损耗很大 光的损