光纤通信光纤通信发展简史光是电磁波载波频率=〉带宽=〉传输信息1960年新光源-激光器——〉光通信开端70年贝尔lab-连续震荡半导体激光器——〉发展美国康宁-20dB/km衰减-光纤——〉突破79年-衰耗〈-今-掺铒光纤放大器(EDFA)镓铝砷,铟镓砷磷半导体激光器——〉主流展望-全光时代-光放大,光集成,光分插复用,光交叉连接和光交换。光纤通信特点巨大的传输容量1014~1015Hz数量级〉微波104~105倍梯度多模----------数吉Hz/公里单模----------数百太Hz/公里极底的传输衰耗传输中继距离长得多单模----1310µm-------µm-----------60MHz------19dB/km市话-----4MHz------20dB/km抗电磁干扰介电材料=〉电力输配,电气化铁路,雷击多发区,核试验等特殊环境。信道串扰小,保密性好少汇漏-〉无串扰-〉保密性高光缆尺寸小,重量轻,可挠性好外径-125µm套塑〈1mm24芯≈(18mm)质量=1/3~1/10电缆弯曲直径数毫米=〉易敷设=〉公用,军用-导弹,舰船,飞机,潜艇通信控制系统…资源丰富,成本低廉不锈蚀,耐高温,光纤接头不会产生电火花放电=〉适用于易燃易爆,有锈蚀环境。适宜化工厂,矿井及水下通信控制系统。光器件寿命-百万小时光纤通信应用类型通信系统的基本组成信源-〉发送机-〉传输通道-〉接收机-〉信宿光纤传输方式图光纤传输方式传输信号类型光线模拟通信系统=〉广播,TV(color),工业监视,交通监控光纤数字通信系统PCM数字信号=〉广泛光调制的方式强度调制直接检测系统用电信号强度调制光源,接收端用光检器直接检测—IM-DD系统光纤模拟/数字通信系统均为此类型通信容量受限外差光纤通信系统=无线通信的外差接受技术在发送端用电信号调制广源发出的单频光载波单模光纤传输在接收端与接收机内部产生的本振光源混频光检测器检出光载波和本振光之差频的中频电信号解调出信号光纤的传输特性多模光纤通信系统传输媒质-石英多模梯度光纤带宽受限〈140Mbit/s=〉数据网络,专用网络单模光纤通信系统传输媒质-石英单模光纤传输容量大,无中继传输距离长=〉长途干线网及本地网光纤通信系统光波长短波长光纤通信系统800~900nm中继距离短=〉计算机局域网,用户接入网长波长光纤通信系统1000~1600nm1310nm------石英多模/单模光纤1550nm------石英单模光纤----中继距离较长(衰耗最低)超长波长光纤通信系统非石英系光纤,卤化物〉2000nm------衰耗10-2~10-5dB/km1000km无中继传输应用范围公用=〉电信,广电光纤市话中继通信系统,光纤长途传输系统,光纤用户环路系统以及有线电视系统…专用=〉电力,铁道,石油,公路交通,大型厂矿企业,军事传输信道数目单信道系统一根光纤传送一个光波长,采用时分复用(TDM)提高系统传输容量粗波分复用系统(CWDM)一根光纤传送少量不同光波长(信道间隔>20nm)=〉业务类型繁杂,传输容量多变的城域网密集波分复用系统(DWDM)一根光纤传送多个不同波长光信号(信道间隔<8nm),采用时分复用提高每一波长的传输速率,百倍提高系统容量。光通信技术涉及的产品光传输设备光端机,光中继机,波分复用终端(10Gbit/sSDH设备,32×10Gbit/s波分复用)…功能:电信号转换与调制,光信号的发送与接收,多波长系统的分波与合波…光纤光缆及附件光纤:多纤集合,加上保护元件构成光缆使用附件:接头盒,终端盒,光配线架,热缩护套产业链:金属,非金属,化工原材料,光纤预制棒,拉丝,成缆。产品:单模光纤非零色散位移光纤(NZ-DSF)(支持DWDM传输)多波长复用低水峰全波光纤(宽带城域网)色散补偿光纤(DCF)(高速率传输色散调节)掺铒光纤(光纤放大器)光器件光有源-----光源(激光器,发光管),探测器(光电管,雪崩管),光信号放大器分布反馈式激光器,多量子阱激光器,垂直腔面发射激光器(宽带多模光纤系统)光源+探测器=〉收发模块光无源-功能:光路活动连接,光信号分路,光功率分配,光的衰减与隔离,光信号的分波和合波产品:光路由选择器,光纤光栅,陈列波导光栅。特点:不需电源工作,不进行光电交换。测试仪器与专用工具设备测试---误码分析仪,光谱分析仪,光功率计,光多用表。线路工程施工---光时域反射仪(DTDR),光纤熔接机,剥缆刀具,米勒钳,光纤切割器光传输线路指标光缆(光纤)的衰减系数(dB/km)系数要求:单模光纤--1310µm-------~µm-------~—--13
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