光纤第一章 光纤通信.pptVIP

光纤通信  主讲： 武明虎 联系方式：  wuxx1005@163.com 1、课程内容 概论 光纤和导光原理 通信用光器件 光端机 光纤通信系统 (数字、模拟) 光纤通信新技术 第一章：光纤通信概述 主要内容  光纤通信则是用光作为信息的载体，以光纤作为传输介质的一种通信方式。它首先要在发射端将需传送的电话、电报、图像和数据等信号进行电光转换，即将电信号变成光信号，再经光纤传输到接收端，接收端将接收到的光信号转变成电信号，最后还原成消息。光纤通信系统示意图如图所示。 1.光发射机 1.光发射机 1.光发射机 2.光接收机 2.光接收机 3.光纤线路 2．发展趋势 1.1 光纤通信发展的历史和现状 光纤价格不断下降， 光纤通信技术不断创新， 应用范围不断扩大。 目前光纤已成为信息宽带传输的主要媒质， 光纤通信系统将成为未来国家信息基础设施的支柱。 3、 光纤通信的现状 1.2 光纤通信的优点和应用 1． 光波波谱 光波是电磁波，光波范围包括红外线、可见光、紫外线，其波长范围为：300μm～6×10?3μm。 可见光由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种颜色的连续光波组成，其中红光的波长最长，紫光的波长最短。波长再短就是X射线、γ射线。 电磁波波谱图如图所示。 1.2.1 光纤通信的光波波谱 电磁波波谱图 1.2.1 光纤通信的光波波谱 2．光纤通信的光波波谱 光纤通信的波谱在1.67×1014Hz～3.75×1014Hz之间，即波长在0.8μm～1.8μm之间，属于近红外波段，将0.8μm～0.9μm称为短波长，1.0μm～1.8μm称为长波长，2.0μm以上称为超长波长。 1.2.1 光纤通信的光波波谱 光纤通信使用的波长范围是在0.8~1.8 um。 0.85um 1.31 um 1.55um 这是目前所采用的三个通信窗口。 2．光纤通信的光波波谱 1.2.1 光纤通信的光波波谱 通信系统的传输容量取决于对载波调制的频带宽度，载波频率越高，频带宽度越宽。 光纤通信的特点： 载波频率高；频带宽度宽。 光通信利用的传输媒质-光纤，可以在宽波长范围内获得很小的损耗。 1.2.1 光纤通信的光波波谱 各种传输线路的损耗特性图 2．光纤通信的光波波谱 表1-1 各种单位的换算公式 1?（埃）＝10?10m 1PHz（拍赫）＝1015 Hz 1nm（纳米）＝10?9m 1THz（太赫）＝1012Hz 1μm（微米）＝10?6m 1GHz（吉赫）＝109 Hz λ＝c/f 1MHz（兆赫）＝106 Hz c＝3×108m/s 1.2.1 光纤通信的光波波谱 1.2.2 光纤通信的优点 ☆载频高，通信容量大 1.2.2 光纤通信的优点 光纤可以同时传输100 亿个话路 光纤通信用的近红外光的频率比微波频率 高三个数量级以上。 1.2.2 光纤通信的优点 ☆载频高，通信容量大 ☆损耗小，中继距离长,且误码率小 1.2.2 光纤通信的优点 提纯工艺的发展 几百公里无中继传输 电缆（1.5km）、微波（50km） 石英光纤波长 1.31μm 传输损耗 0.50dB/km 1.55 μm 0.20dB/km 1.2.2 光纤通信的优点 ☆载频高，通信容量大 ☆抗干扰好，必威体育官网网址性能好 ☆损耗小，中继距离长,且误码率小 1.2.2 光纤通信的优点 无论有线还是无线的电通信都存在电磁泄露 电通信极易受干扰 易受雷电影响 光纤的抗干扰性是相对电通信来讲的，电通信的局限性如下： 架 空 明 线 的 信 息 泄 露 1.2.2 光纤通信的优点 1.2.2 光纤通信的优点 光纤由非金属的石英介质材料构成，是绝缘体， 不怕雷电和高压，不受电磁干扰。 光纤中传输的是频率很高的光波，各种干扰的频率一般较低。 光纤通信抗干扰能力强的原因： 1.2.2 光纤通信的优点 ☆载频高，通信容量大 ☆体积小，重量轻 ☆抗干扰好，必威体育官网网址性能好 ☆损耗小，中继距离长,且误码率小 1.2.2 光纤通信的优点 光纤的直径很小是因为光的波长小，由波动理论得出光纤得直径为几十微米。 电缆粗重，是因为要扩大横截面积来降低电阻。 光纤通信的特点 1.2.2 光纤通信的