光纤通信武汉铁路45课件.pptx

光纤通信武汉铁路职业技术学院

光纤通信概述

本章目录内容重点难点光纤通信的发展过程光纤通信系统的组成。光纤通信的特点与应用。光纤通信的发展趋势。光纤通信系统的组成。光纤通信的特点。光纤通信系统的组成。CONTENT

掌握光纤通信的概念了解光纤通信的发展史和我国光纤通信现状学习本章的目的和要求掌握光纤通信的组成及特点

（一）光通信的雏形光通信的历史可以追溯到古代的烽火通信，以及现在还在使用的交通信号和水上交通用的“旗语”等，在这些通信方式中，光信号本身即是信息，包含的信息非常少，不能称为严格意义上的光通信。一、光纤通信的发展史

（二）光通信的早期一、光纤通信的发展史18世纪60年代，英国发明第一架光电报机，利用日光作为光源，利用反光板的不同组合，通过空气作为传输介质，传递相应的信息。

（二）光通信的早期一、光纤通信的发展史19世纪80年代，美国的贝尔发明了光学电话，他以日光作为光源，采用话筒的薄膜随着声音的振动而振动来实现声光调制。从此之后，直到1960年以前，光通信的发展几乎停滞不前，主要原因是碰到光源、光传输介质和光电检测器等技术障碍。

（三）光纤通信发展的里程碑一、光纤通信的发展史1966年7月英籍华裔学者高锟博士在Proc.IEE杂志上发表了一篇十分著名的论文《用于光频的光纤表面波导》开创性地提出光导纤维在通信上应用的基本原理，描述了长程及高信息量光通信所需绝缘性纤维的结构和材料特性。简单地说，只要解决好玻璃纯度和成分等问题，就能够利用玻璃制作光学纤维，从而高效传输信息。

（三）光纤通信发展的里程碑一、光纤通信的发展史生于中国上海，祖籍江苏金山（今上海市金山区），拥有英国、美国国籍并持中国香港居民身份，目前在香港和美国加州山景城两地居住。高锟为光纤通讯、电机工程专家，华文媒体誉之为“光纤之父”、普世誉之为“光纤通讯之父”（FatherofFiberOpticCommunications），曾任香港中文大学校长。2009年，与威拉德·博伊尔和乔治·埃尔伍德·史密斯共享诺贝尔物理学奖。高锟华裔物理学家

（四）光纤通信发展的实质性突破一、光纤通信的发展史光源1960年，美国梅曼（Maiman）发明了红宝石激光器，它发出的是一种谱线很窄、方向性很好、频率和相位一致的相干光，易于调制和传输；

（四）光纤通信发展的实质性突破一、光纤通信的发展史耦合率极低，无法在室温下运行缺点寿命很短，但是它的发明解决了光源方面的障碍加速了光通信的研究和发展

（四）光纤通信发展的实质性突破一、光纤通信的发展史传输介质1970年美国康宁公司根据高锟论文的设想，用改进型化学汽相沉积法（MCVD法）制造出当时世界上第一根超低损耗光纤，光纤通信的重大实质性突破。

（五）光纤通信爆炸性的发展一、光纤通信的发展史1光器件1970年，美国贝尔实验室研制出世界上第一只在室温下连续工作的砷化镓铝半导体激光器；后来发展到性能更好、寿命达几万小时的异质结条形激光器。现在是寿命达几十万小时分布反馈式激光器（DFB-LD）和多量子阱（MQW）激光器。光发送器件从简单的硅光电二极管发展到量子效率达90%以上的Ⅲ-Ⅴ族雪崩光电二极管。光接收器件

（五）光纤通信爆炸性的发展一、光纤通信的发展史2光纤损耗1970年：20dB/km1974年：1.1dB/km1979年：0.2dB/km1972年：4dB/km1976年：0.5dB/km1990年：0.14dB/km

（五）光纤通信爆炸性的发展一、光纤通信的发展史3光纤通信系统光纤通信系统从小容量到大容量、从短距离到长距离、从旧体制（PDH）到新体制（SDH）的迅猛发展。

（五）光纤通信爆炸性的发展一、光纤通信的发展史美国在亚特兰大开通了世界上第一个实用化光纤通信系统1976年140Mbit/s多模光纤通信系统商用化1985年565Mbit/s单模光纤通信系统进入商用阶段1990年622Mbit/s的SDH产品进入商用化1993年2.5Gbit/s的SDH产品进入商用化1995年10Gbit/s的SDH产品进入商用化；同年20Gbit/s和40Gbit/s的DWDM系统进入商用化1998年以10Gbit/s为基群、总容量为320Gbit/s的DWDM系统进入商用化。2000年

二、我国光纤通信现状我国在20世纪70年代中期成立专业研究队伍开展光纤通信的研究开发，在国家攻关计划部门的重点项目支持下：有源光器件无源光器件光纤光缆光纤通信系统同步进行研究

二、我国光纤通信现状20世纪70年代后期，研制出1310nm的激光器，随后又研制生产了光纤活动连接器。在光器件方面

二、我国光纤通信现状20世纪80年代初，先后研制成功多模光纤和常规的单模光纤，并生产出从4