光纤及光纤传感器.ppt

1·1 光纤通信发展的历史和现状
探索时期的光通信
现代光纤通信
国内外光纤通信发展的现状
1· 2 光纤通信的优点和应用
光通信与电通信
光纤通信的优点
光纤通信的应用
1· 3 光纤通信系统的基本组成
发射和接收
基本光纤传输系统
数字通信系统和模拟通信系统
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光纤通讯简介
光纤通信发展的历史和现状
探索时期的光通信
•在这个时期,美国麻省理工学院利用He - Ne激光器和CO2激光器进行了大气激光通信试验。
由于没有找到稳定可靠和低损耗的传输介质, 对光通信的研究曾一度走入了低潮。
• 1960年,美国人梅曼(Maiman)发明了第一台红宝石激光器, 给光通信带来了新的希望。激光器的发明和应用, 使沉睡了80年的光通信进入一个崭新的阶段。
• 1880年,美国人贝尔(Bell)发明了用光波作载波传送话音的“光电话”。贝尔光电话是现代光通信的雏型。
•原始形式的光通信:中国古代用“烽火台”报警,欧洲人用旗语传送信息。
现代光纤通信
1966年,英籍华裔学者高锟()和霍克哈姆()发表了关于传输介质新概念的论文,指出了利用光纤(Optical Fiber)进行信息传输的可能性和技术途径,奠定了现代光通信——光纤通信的基础。
指明通过“原材料的提纯制造出适合于长距离通信使用的低损耗光纤”这一发展方向
光纤通信发明家高锟(左)1998年在英国接受IEE授予的奖章
 1970年,光纤研制取得了重大突破
• 1970年,美国康宁(Corning)公司研制成功损耗20dB/km的石英光纤。把光纤通信的研究开发推向一个新阶段。
• 1972年,康宁公司高纯石英多模光纤损耗降低到4 dB/km。
• 1973 年,美国贝尔(Bell)。1974 。
• 1976 年,日本电报电话(NTT) dB/km()。
•在以后的 10 年中, μm的光纤损耗:
1979 dB/km, dB/km,1986 dB/km, 接近了光纤最低损耗的理论极限。
1970 年,光纤通信用光源取得了实质性的进展
• 1970年,美国贝尔实验室、日本电气公司(NEC)和前苏联先后,研制成功室温下连续振荡的镓铝砷(GaAlAs)双异质结半导体激光器(短波长)。虽然寿命只有几个小时,但它为半导体激光器的发展奠定了基础。
• 1973 年,半导体激光器寿命达到7000小时。
• 1976年, μm的铟镓砷磷(InGaAsP)激光器。
• 1977 年,贝尔实验室研制的半导体激光器寿命达到10万小时。
• 1979年美国电报电话(AT&T) μm的连续振荡半导体激光器。
由于光纤和半导体激光器的技术进步,使 1970 年成为光纤通信发展的一个重要里程碑
国内外光纤通信发展的现状
1976年美国在亚特兰大进行的现场试验,标志着光纤通信从基础研究发展到了商业应用的新阶段。
此后,光纤通信技术不断创新:光纤从多模发展到单模, μm(短波长向长波长),传输速率从几十Mb/s发展到几十Gb/s。
随着技术的进步和大规模产业的形成,光纤价格不断下降,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。
在许多发达国家,生产光纤通信产品的行业已在国民经济中占重要地位。
光纤通信整体发展时间表
1974 1976 1978 1980 1982 1984 1986 1988 1990 1992
100000

10000
1000
100
10
1


多模

单模

直接检测
光孤子
光放大器

相干检测
系统性能(Gb/s•Km)