光纤通信.ppt

80年代以来,光纤通信在电信网中获得了大规模应用。其应用场合已逐步从长途通信、市话局间中继通信转向接入网。光纤通信的廉价、优良的带宽特性正使之成为电信网的主要传输手段。
目前美国、欧盟以及日本等国家都已开展了基于波分复用(WDM)的光网络技术的研究,WDM全光网是光传输网的发展方向。
光纤通信
传输网
有线传输网
_光纤通信:波长:-,频率:1014- 1015Hz
_电缆通信:大同轴、中同轴、小同轴
无线传输网
数字微波
卫星通信
传输网
交换网
DDN
分组交换
ISDN
7号信令
我国传输网分:
国家一级干线(连接国内各个省之间的电信线路)
国家二级干线(或称省级干线,连接省内地区或市的电信线路)
本地线路(或称本地网,地区内或市内连接各电信局的电信线路)
光纤通信用途
传输网
接入网
有线电视系统CATV
大楼综合布线系统
校院网(局域网)
频率(Hz)
102
104
106
108
1012
1014
1016
1018
1020
1022
106
104
102
1
1010
10-2
10-4
10-6
10-8
10-10
10-12
10-14
波长
名称
长波
中波
短波
超短波
微波
毫米波
红外线
可见光
紫外线
X射线
10mm
1mm
100μm
10μm
1μm
100nm
10nm
1nm
红外线
可见光
紫外线
光
电磁波谱

1880年 ,证实光波可以携带信息
1960年发明了新光源激光器后,极大的促进了光波通信的研究
激光器特性:单色性、强方向性、高亮度
发展过程:
60年固体红宝石激光器
61年氦-氖气体激光器
70年半导体激光器(体积小、耗电少、调制速度高、使用方便)
1966年华裔科学家高锟博士等人提出从玻璃材料中去除杂质可以制成衰减为20dB/km的光导纤维。
1970年美国康宁玻璃公司根据高氏理论首先制造出衰减为20dB/km的光导纤维,使光导纤维的发展得到突破。
1973年美国贝尔研究所生产出衰减为1dB/km的低损耗光纤
1976年日本电报电话公司(NTT) 的低损耗光纤
,从此光通信技术进入实用化阶段

频带宽,通信容量大
理论上讲一根单模光纤可利用的带宽达20THz(1THz=1012Hz)以上,现在最先进的光纤通信系统达400GHz,而一路电话带宽约占4KHz频带,一路彩色电视约占6MHz频带
损耗低,中继距离长
铜缆的损耗特性与缆的结构尺寸及所传输信号的频率有关,光缆的损耗特性仅与玻璃的纯度(或者说透明度)有关,高质量望远镜的镜头其损耗超过500dB/km, dB/km
具有抗电磁干扰能力
光导纤维是绝缘体材料,不受输电线,电气化铁路及高压设备等电器干扰,可以与高压电线平行架设,还可制成复合光缆
无串话,保密性好
通信质量高
线径细,重量轻,柔软
可制成大芯数高密度光缆
单芯光缆可安装在飞机,火箭,潜艇及航天飞机上
节约有色金属,原材料资源丰富
可节约大量铜金属
缺点
质地脆,机械强度低
光纤切断和接续需要一定的工具,设备和技术
分路,耦合不灵活
光纤,光缆弯曲半径不能过小(>20CM)
在偏僻地区存在有供电困难问题