光纤传输基础知识.ppt

光纤传输根底知识
光纤通信的优点
通信容量大
中继距离长
不受电磁干扰
资源丰富
光纤重量轻、体积小
光通信开展简史
2000多年前
烽火台——灯光、旗语
1880年
光 ——无线光通信
1970年
光纤通信
光纤通信开展史
1966年“光纤之父〞高锟博士首次提出光纤通信的想法。
1970年贝尔研究所林严雄在室温下可连续工作的半导体激光器。
1970年康宁公司的卡普隆(Kapron) 之作出损耗为20dB/km光纤。
1977年芝加哥第一条45Mb/s的商用线路。
电磁波谱
1cm 1mm 100um 10um 1um 100nm 10nm 1nm λ波長
10G 100G 1T 10T 100T 10^15 10^16 10^17 f (Hz)
900 800 700 600nm
光通信使用范围
红外线
紫外线
通信波段划分及相应传输媒介
频率 Hz
101
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10-5
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10-6
1015
自由空间波长（m）
电力、电话
无线电、电视
微波
红外
可见光
双铰线
同轴电缆
光纤
卫星/微波
AM无线电
FM无线电
频段划分
传输介质
光的折射，反射和全反射
因光在不同物质中的传播速度是不同的，所以光从一种物质射向另一种物质时，在两种物质的交界面处会产生折射和反射。而且，折射光的角度会随入射光的角度变化而变化。当入射光的角度到达或超过某一角度时，折射光会消失，入射光全部被反射回来，这就是光的全反射。不同的物质对一样波长光的折射角度是不同的〔即不同的物质有不同的光折射率〕，一样的物质对不同波长光的折射角度也是不同。光纤通讯就是基于以上原理而形成的。
反射率分布：表征光学材料的一个重要参数是折射率，用N表示，真空中的光速C与材料中光速V之比就是材料的折射率。妈N＝C/V
光通信的开展过程
雏形：古代烽火、手旗、灯光
潜望镜原理——光波导之雏形
光的根本知识
n1
n2
n1<n2
θ1
θ2
θ3
入射
折射
反射
视觉位置
实际位置
空气
水
光的根本知识
n1
n2
n1 > n2
n1
n2
临界角
900
临界角
n1
n2
全反射
入射角=反射角
θ1
θ2