《光纤通信技术》.ppt

第二部分 现代典型的通信技术
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光纤通信
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光纤：光导纤维的简称
光通信：是指利用光波载送信息，从而实现通信的方式。
光纤通信：是指利用光导纤维做媒体，用光波来载送的切断、连接技术
（3） 分路、耦合比较麻烦。
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三、 光纤通信系统的组成
光纤通信系统主要组成：光发射机、光纤、光中继器、光接收机四部分组成。
光纤通信是双向的，因而，把光发射机和光接收机做在一起，称光端机。
数据
光端机
中继器
光端机
光纤
光纤
数据
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传输原理：
光发射机将电信号变换成调制后的光信号，经光纤传输，若传输距离长时，需利用中继器放大信号，再继续传输。光接收机把接收到的光信号转换成电信号，再经放大、解调后还原为原信号输出。
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四、光纤通信的应用与展望
干线传输
1、光纤通信主要应用 中继传输
接入传输
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2、光纤通信发展方向
（1） 高速大容量光通信系统。
（2） 光纤接入网：以光纤到户为目标。
（3） 应用掺铒光纤放大器 ：实验室内10Gb/s信号传输9000km 不需光电转换的再生中继器。
光纤通信目前的研究目标：
光纤CDMA、
光ATM交换机、
光孤子传输
光纤综合宽带接入技术。
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、光纤的传输特性
主要包括两个方面：
损耗特性：信号在光纤中传输时的衰减。

色散特性：光纤中由于光脉冲对于不同频
率成分有不同的传播速度而引
起信号频带的展宽。
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1、 光纤的损耗特性
瑞利散射损耗
固有损耗 吸收损耗
光损耗 波导结构不完善引起的损耗
微弯损耗
附加损耗 弯曲损耗
连接损耗
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（1） 瑞利散射损耗：是指光与微小粒子相遇时，光将向各个方向散射的现象。由于光纤在拉丝制造过程中，高温导致的密度分布不均匀和成分的不规则将残留在光纤中，从而引起的传输损耗。
（2） 吸收损耗：是由光纤材料对光能的固有吸收并转化成热能而产生的损耗。
（3）波导结构不完善引起的损耗：实际的光纤纤芯与包层的交界面并非理想光滑的圆柱面，而存在着非常微小结构的凹凸现象。这种不均匀表面能将传输模转换成辐射模，使光纤损耗增加。
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（4） 微弯损耗：光纤侧面受到不均匀的压力，使得光纤在轴向上发生微米极的弯曲，造成纤芯与包层界面的微小凹凸产生光辐射所形成的损耗。
（5） 弯曲损耗：即是光纤弯曲时所产生的损耗。
（6） 连接损耗：光纤连接时，两个纤芯之间必须完全吻合。以使接续达到完善和均匀一致。 否则光就不能完全射入到另一根光纤的纤芯之中，从而产生损耗。
以上6种损耗中，（3）~（6）的损耗大小可认为与光波长完全无关。
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光纤损耗如图：
紫外吸收
波导缺陷
瑞利散射
红外吸收
实测
波长
损耗
常用的两个低损耗窗口：，-;，-;
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2、 光纤的色散特性
光纤色散：是光纤通信的一个重要特性，将使输入脉冲在传输过程中展宽。
光纤色散对数字通信的影响：
产生码间干扰，
增加误码率，
限制通信容量
传输距离。
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光纤色散分类:
模式色散：多模光纤中，不同模式在同一频
率下，光的传输轨迹不同，从而
产生的色散。
材料色散 ：由于光纤材料本身的折射率随着频
率变化，信号各频率成分的群速度
不同，产生的色散。
波导色散：由于光纤的几何结构，形状等方面
的不完善，纤芯和包层均传光，产
生的色散。
精