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光纤通信技术
一、光纤通信的基本原理
光是一种电磁波。可见光部分波长范围是:350~760nm(毫微米)。大于760nm部分是红外光,小于350nm部分是紫外光。光纤中应用的是:850nm,1310nm,1550nm三种。
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光在电磁波谱中的位置
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光纤通信的发展过程
光通信
用光波载运信息,实现通信。
如:古代烽火(“千金买一笑,烽火戏诸侯”) 、手旗、灯光
光纤通信
以光波载运信息,用光纤作传输媒体,实现通信。
属于光波导通信
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潜望镜原理——光波导之雏形
光纤通信的发展过程
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要用光来通信,必须要解决两个最根本性问题:
一是必须有能稳定传送光的介质;另一个问题是必须要找到理想的光源。
1960年,美国人梅曼发明了红宝石激光器,从此人们便可获得频率稳定的光源。研究现代化光通信的时代也从此开始。
光纤通信的发展过程
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1966年7月,英国标准电信研究所的英籍华人高锟博士,就光纤传输的前景发表了有重大意义的论文,论述了造成光纤损耗的主要原因,并从理论上分析:
如果能去除玻璃上的杂质,就有可能使光的传输损耗大大降低,可降低到20dB/km左右。
光纤通信的发展过程
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1970年,美国康宁公司的三名科研人员马瑞尔、卡普隆、凯克成功地制成了传输损耗20dB/km的光纤。
恰好也是这一年,美国贝尔研究所成功地研制出能在室温下连续工作的半导体激光器。但连续工作只有几秒钟,寿命长的也不过几个小时。
光纤通信的发展过程
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1974年光纤损耗达到了1dB/km的水平;
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1977年,已研制成功了能连续工作几万小时、在实用环境中工作10年的长寿命的激光器。
光纤通信的发展过程
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1977年在美国芝加哥和圣塔摩尼卡之间首次建成商用的光纤通信系统。它使许多人惊奇地看到,就是两根和头发丝差不多粗细的玻璃丝(),竟然能同时开通8000路电话!这一成果震惊了全世界。
光纤通信的发展过程
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到1990年,短短十几年中,光纤通信已经经历了几次更新换代,其中主要是
由多模光纤过渡到单模光纤;
由短波长区(µm,损耗约为3~4dB/km左右)过渡到长波长区(µm,,µm, )。
光纤的传输速率已经达到了10Gb/s。相当于在一对只有头发丝 1/10 粗细的光纤里可以同时开通1250000路电话。
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