光电世界--光通信讲义.ppt

信息传递的载体:光;;可见光:0.39μm ??至0.76 μm ??。 红外区:0.76 μm ??至300 μm ? （1）近红外区：其波长范围为：0.76 μm ??至15 μm ??； （2）中红外区：其波长范围为：15 μm ??至25 μm ??； （3）远红外区：其波长范围为：25 μm ??至300 μm ??；;理论上光纤通信可容纳：;1、光通信的定义;2、 光通信的发展史;2、 光通信的发展史;3.现代光通信史：;;缺点：;（2） 1960年， 美国人梅曼（MAIMAN）发明了第一台红宝石激光器。;（3）60~70年代大气激光通信和地下光波导通信的热潮;（3）60~70年代大气激光通信和地下光波导通信的热潮;大气激光通信的发展;FSO技术的应用：;FSO技术的应用：;FSO技术的应用：;4、光纤通信发展史上的里程碑事件;;（3）1970年，日本研制出室温下连续工作的激光器;光 通 信 技 术 演 进;光纤通信追求目标: 大容量、长距离 技术发展：短波长-长波长、多模光纤-单???光纤、多模激光器-单模激光器;光纤通信技术的发展大体上可分为：;光纤通信技术的发展大体上可分为:（续）;光纤通信技术的三次飞跃(1);20世纪70年代。1970年发明了LD的双异质结构，使得光源与光检测器的寿命都达到了10万小时的实用化水平。1979年发现了光纤1310nm和1550nm新的低损耗窗口，紧接着单模光纤问世。光纤的衰减系数一下降到0.5dB/km。这使得光纤通信迈进了实用化阶段，从80年代初开始光纤通信便大步地迈向了市场。;20世纪90年代初。1989年掺铒光纤放大器EDFA的研制成功是光纤通信新一轮突破的开始。EDFA的应用不仅解决了光纤传输衰减的补偿问题，而且为一批光网络器件的应用创造了条件。使得光纤通信的数字传输速率迅速提高，促成了波分复用技术的实用化。;光纤通信; 40G 器件;☆载频 高，容量大;☆载频 高，容量大;☆载频 高，容量大;☆载频 高，容量大;☆载频 高，容量大;通信网上的应用;四、光纤通信系统的组成; 基本光纤传输系统的三个组成部分;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。 ;两种调制方案 (a) 直接调制； (b) 间接调制(外调制) ; 2. 光纤线路 功能：是把来自光发射机的光信号，以尽可能小的畸变(失真)和衰减传输到光接收机 组成:光纤、光纤接头和光纤连接器 低损耗 “窗口”：普通石英光纤在近红外波段，除杂质吸收峰外，其损耗随波长的增加而减小，在0.85 μm、1.31 μm和1.55 μm有三个损耗很小的波长“窗口”，见后图。 光源激光器的发射波长和光检测器光电二极管的波长响应，都要和光纤这三个波长窗口相一致。 目前在实验室条件下，1.55 μm的损耗已达到0.154 dB/km， 接近石英光纤损耗的理论极限。;0.7 0.8 0.9 1.0 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5;光纤的分类;3、光接收机 功能：是把从光纤线路输出、产生畸变和衰减的微弱光信号转换为电信号，并经放大和处理后恢复成发射前的电信号 组成部分：耦合器，光电检测器，解调器 组成框图： ; 数字通信系统和模拟通信系统 数字通信系统用参数取值离散的信号(如脉冲的有和无、电 平的高和低等)代表信息，强调的是信号和信息之间的一一对应关系； 模拟通信系统则用参数取值连续的信号代表信息，强调的是变换过程中信号和信息之间的线性关系。 这种基本特征决定着两种通信方式的优缺点和不同时期的发展趋势。; 数字通信系统的优点如下： ① 抗干扰能力强，传输质量好。  ② 可以用再生中继，传输距离长。 ③ 适用各种业务的传输，灵活性大。 ④ 容易实现高强度的必威体育官网网址通信。 ⑤ 数字通信系统大量采用数字电路，易于集成，从而实现小型化、微型化，增强设备可靠性，有利于降低成