光纤通信.ppt

§ 光纤通信
电话、摄象机、计算机、电视
编码、调制、发射机
信息源
传输介质
信息终端
接收机、解调、解码
光纤、双绞线、自由空间
发送单元
接收单元
光通信系统介绍
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通讯系统基本要素





对通信系统的要求



载波:光频电磁波
光通信系统组成:


、光缆


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光发射机、光调制器
电端机
光纤(缆)
光端机
电端机
光端机
光接收机
光纤(光缆)、光放大器
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器件


(光缆)



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最早的光通信
烽火?手势?旗语?
1883: Alexander Graham Bell—光电话实验:200米,太阳光
关键问题
可靠的光源
相干性
合适当传播介质
损耗低
可靠性高
光通信的历史
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1960 Maiman:红宝石激光器
1962 GaAs二极管激光器:脉冲方式,77°K.
1966 高锟、Hockham及Werts:
石英光纤的损耗可以减小到适合作为传输介质
1970—两大重要突破
康宁公司:单模光纤,损耗 20dB/km,传输介质的阈值
贝尔实验室:室温连续AlGaAs半导体激光器
波长850nm
寿命几分钟-数小时
结构: GaAs材料上外延生长双异质结AlGaAs
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随后的其它技术突破:
多模光纤: 4dB/km, SiO2 掺 GeO2
AlGaAs激光二极管:寿命-几十万小时(1978—107 小时)
第一代光纤通信系统
1976-45 Mb/s 野外实验, Atlanta, MMF,
1977-45 Mb/s 芝加哥,商业应用,2办公室, 7km
第二代光纤通信系统
1976两大进步
NTT:MMF,损耗 1dB/km—, &
Lincoln实验室:室温长波长InGaAsP/InP激光器
1981, MMF 通信系统-第二代光通信系统.
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第三代光纤通信系统
, SMF, , 140Mb/s (1984)
, SMF, 565Mb/s, (1986生产, 1987商用)
(1991商用化)
实验:10Gb/s
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1986→第四代光纤通信系统
两大技术革新:
波分复用(WDM)光放大器(EDFA)
, SMF,
商用:
4×10Gb/s — 40Gb/s (Nortel)
8×10Gb/s — 80Gb/s (Lucent)
80×5Gb/s — 400Gb/s (Lucent: wavestarTM OLS 400G )
实验: Tb/s
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下一代
光孤子???
全光网络?
智能光网络?
对器件要求
集成化
小型化
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