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光纤通信 主讲: 辛富国 主要内容 ●光纤通信的发展史与趋势 ●电磁波的波谱 ●光纤通信系统基本组成 ●光纤通信的特点 教学重点 ●了解光纤通信的发展史 ●理解光在电磁波谱中的位置 ●掌握光纤通信所用光-波的波长范围 ●光纤通信的特点及光纤通信系统的组成。 第一讲 光纤通信概述 光纤通信是以光纤为传输媒质,以光信号为信息载体的通信方式. 光纤通信的发展史 1880年，美国科学家贝尔发明光电话 。光通信开始起源发展。 1960年,美国人梅曼发明第一台红宝石激光器 。 1966年，英籍华人高锟指出：如果能够减少玻璃中的杂质含量，就可以制造出损耗低于20dB/km的光纤。 1970年是使光纤通信发展出现跨越的一年，美国康宁公司研制出了损耗系数为20dB/km的光纤.同年，美贝尔公司研制出使用寿命长达几小时的半导体激光器。光纤通信从此进入飞速发展。 光纤通信发展三个阶段 1966---1976年,是从基础研究到商业应用的开发时期。 1976---1986年是以提高传输速率和增加传输距离为目的和大力推广的发展阶段。 1986----1996年是以实现超大容量超长距离为目标,全面深入开展新技术援救阶段。 电磁波的波谱 ? 光纤通信系统的基本组成 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。 光发送机 组成------ 半导体光源(核心)、驱动器和调制器。 功能----- 将待发送的电信号进行电/光转换,并将转换出的光信号最大限度的注入光纤中进行传输。 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”， 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。 光纤线路 光接收机 组成------ 光电检测器(核心)、放大器和相关电路 功能------ 将光纤传来的光信号进行光/电转换,并对转换出的电信号进行放大和恢复. 光中继器 功能——将经过一段光纤线路传输后产生了失真的光信号进行放大及再生后送入下一段光纤中传送从而可延长光信号传输距离。 传输衰减小，传输距离长。 传输频带宽，通信容量大。 抗电磁干扰，传输质量好。 体积小、重量轻、便于施工。 原材料丰富，节约有色金属，有利于环保。 易碎不易接续。 光纤通信的特点