光纤通信课程论文.docx

中南林业科技大学
课程论文

课程名称: 光纤通信
姓名: 叶东成学号: 20104346
专业班级: 电子信息工程一班
院(系): 计算机与信息工程学院
指导教师评语: 成绩:
签名:

年月日
目录
光纤通信的发展、特点、工作波长…………………………
光纤通信的系统的组成………………………………………
光纤的结构和类型……………………………………………
光纤的传输原理………………………………………………
光纤的传输特性………………………………………………
LP原理、功率特性、结构……………………………………
光检测系统工作原理…………………………………………
SDH组成………………………………………………………
系统设计………………………………………………………
光纤通信的发展、特点、工作波长
光纤通信的发展
光纤通信是以光作为信息载体,以光纤作为传输媒介的通信方式。光纤通信技术是近30年迅猛发展起来的高新技术,给世界通信技术乃至国民经济、国防事业和人民生活带来了巨大变革。为了使读者对光纤通信的发展历程有个基本了解,现将该技术的进程简要介绍如下。
1966年,英籍华人高锟(C·K·Kao)预见利用玻璃可以制成衰减为20dB/km的通信光导纤维(简称光纤)。当时,世界上最优秀的光学玻璃衰减达l000dB/km左右。1970年,美国康宁公司首先研制成衰减为20dB/km 的光纤。从此,光纤就进入了实用化的发展阶段,世界各国纷纷开展光纤通信的研究。
光纤的主要作用是引导光在光纤内沿直线或弯曲的途径传播。为了实现长距离的光纤通信,必须减小光纤的衰减。C·K·Kao 早就指出降低玻璃内的过渡金属杂质离子是降低光纤衰减的主要因素。另一方面,玻璃内的OH离子对衰减也有严重的影响。到了 1976年,人们设法降低OH含量后发现低衰减的长波长窗口有:、。1980年,光纤衰减已降低到 (),接近理论值。这样,使得进行长距离的光纤通信成为可能。与此同时,为促进光纤通信系统的实用化,人们又及时地开发出适用于长波长的光源、激光器、发光管、光检测器。应运而生的光纤成缆。光无源器件和性能测试及工程应用仪表等技术日臻成熟。这都为光纤光缆作为新的通信传输媒介奠定了良好的基础。
1976年,美国西屋电气公司在亚特兰大成功地进行了世界上第一个 且传输110km 的光纤通信系统的现场实验,使光纤通信向实用化迈出了第一步。1981年以后,用光纤通信技术大规模地制成商品并推向市场。历经近20年突飞猛进的发展,光纤通信速率由1978年的45Mbit/s 提高到目前的40Gbit/s。
光纤通信的特点
在光纤通信系统中,作为载波的光波频率比电波频率高的多,而作为传输介质的光纤又比同轴电缆或波导管的损耗低得多,因此,相对于电缆通信或微波通信,光纤通信具有许多独特的优点。
容许频带很宽,传输容量很大
光纤通信系统的容许频带(带宽)取决于光源的调制特性、调制方式和光纤的色散特性。,通过光纤的设计,。在零色散波长窗口,。另一方面,可以采用多种复用技术来增加传输容量。最简单的是空分复用,因为光纤很细,外径只有125um,一根光缆可以容纳几百根光纤,12*12=144根光纤的带状光缆早已实现。这种方法使线路传输容量成百倍的增加。就单根光纤而言,采用波分复用(WDM)或光频分复用(OFDM)是增加光线通信系统传输容量最有效的方法。另一方面,减小光源谱线宽度和采用外调制方式,也是增加传输容量的有效方法。
损耗很小,中继距离很长且误码率很小
,/km,甚至更低。因此,用光纤比用同轴电缆或波导管的中继距离长得多。目前,采用外调制技术,,若其传输速率为
,则中继距离可达150km;若其传输速率为10Gb/s,则中继距离可达100km。采用光纤放大器、色散补偿光纤,中继距离还可增加。
传输容量大、传输误码率低、中继距离长的优点,是光纤通信系统不仅适合与长途干线网,而且适合于接入网的使用,这也是降低每公里话路的系统造价的主要原因。
重量轻、体积小
光纤重量很轻,直径很小。即使做成光缆,在芯数相同的条件下,其重量还是比电缆轻得多,体积而已小得多。通信设备的重量和体积对许多领域特别是军事、航空和宇宙飞船的方面的应用,具有特别重要的意义。在飞机上用光纤代替电缆,不仅降低了通信设备的成本