第一章节光纤通信概论幻灯片.pptVIP

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2018-03-23 发布于广东
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* 光纤通信原理与系统湖南理工学院物理与电子信息系 Dept. of Physics and E I , HNIST 梅孝安 TEL: 8643318Email: xiaoanmei@126.com 第一章光纤通信概论 1.1 基本概念 1.2 光纤通信发展史及发展趋势 1.2.1 光纤通信的发展历程 1.2.2 光纤通信系统和网络的趋势 1.3 光纤通信系统概述 1.3.1 数字光纤通信系统的组成及优缺点 1.1 基本概念什么是通信？Communication “通”传送，“信”信息；信息的传送基本组成：发送、传输、接收什么是光通信？Optical communication 用光波载运信息，实现通信什么是光纤通信？Optical fiber communication 以光波载运信息，用光纤作传输媒体，实现通信 1.2 光纤通信发展史 1.2.1 光纤通信的发展历程雏形：古代烽火、手旗、灯光 1880年贝尔的光电话激光器(发送源）光纤（传输介质） 1960 Maiman发明红宝石激光器 1962 半导体激光器诞生（GaAs 870nm) 70 年代室温工作LD(GaAsAI 850nm) 1300、1550nm 多模LD 静态单模LD 动态单模LD 1951 医用玻璃纤维（损耗1000dB/km） 1965 E.Miller 透镜光波导 1966 高锟理论预言 1970 康宁制出低损耗光纤(20dB/km) 1300（0.5dB/km)、1550nm(0.2dB/km) 低损耗窗口光纤开发单模光纤送话器振动镜透镜1 反射镜透镜2 受话器凹面镜硅光电池图1.1 贝尔的光电话原理示意图光纤通信系统的发展历程光纤通信追求目标: 大容量、长距离技术发展：短波长-长波长、多模光纤-单模光纤、多模激光器-单模激光器 Tx E-O O-E-O Rx O-E 通信系统容量：比特率-距离积BL，B 比特率， L 中继距离电通信技术：双绞线?同轴电缆?微波系统比特率~100Mb/s 光纤通信技术的发展大体上可分为以下阶段第四代光纤通信系统中采用光放大器（OA）来增加无中继距离和采用频分与波分复用（FDM与WDM）技术来增加比特率。 1996年：实际的越洋通信系统就产生了，将5Gbit/s的信号传输了11300km。 1999年：报道的实验中实现20路5Gbit/s的信号无电中继传输了9100km，总速率达100Gbit/s，比特率－距离乘积高达910(Tbit/s)?km。 2000年：NEC公司报道了160路20Gbit/s的DWDM系统，传输距离为1500km； Lucent公司报道了82路40Gbit/s的DWDM系统，传输距离为300km。 2001年：日本NEC公司实现了273路40Gbit/s的DWDM通信系统，总传输速率高达11Tbit/s。光纤通信技术的革命 --基于掺铒光纤放大器（EDFA）的波分复用（WDM）技术 Conventional Transmission - 10Gb/s 1310 RPTR 1310 RPTR 1310 RPTR 1310 RPTR 1310 RPTR 1310 RPTR 1310 RPTR 1310 RPTR TERM TERM 40km 40km 40km 40km 40km 40km 40km 40km 40km 1310 RPTR 1310 RPTR 1310 RPTR 1310 RPTR 1310 RPTR 1310 RPTR 1310 RPTR 1310 RPTR TERM TERM 1310 RPTR 1310 RPTR 1310 RPTR 1310 RPTR 1310 RPTR 1310 RPTR 1310 RPTR 1310 RPTR TERM TERM 1310 RPTR 1310 RPTR 1310 RPTR 1310 RPTR 1310 RPTR 1310 RPTR 1310 RPTR 1310 RPTR TERM TERM 120 km OC-48 OA OA OA OA 120 km 120 km Optical Amplifiers and WDM - 10 Gb/s OC-48 OC-48 OC-48 OC-48 OC-48 OC-48 OC-48 4 fibers 1 fiber; 12 regenerators 1 optical amplifier The Revolution Continues Single-wavelength: