光纤通信工程

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〈0.5dB/km 89 年-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 1． 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 2． 极底的传输衰耗 传输中继距离长得多 单 模----1310µm-------0.35dB/km 1550µm-------0.2dB/km 回轴电缆----60MHz ------19 dB/km 市 话-----4MHz ------20 dB/km 3． 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。 4． 信道串扰小，保密性好 少汇漏-〉无串扰-〉保密性高 5． 光缆尺寸小，重量轻，可挠性好 外径-125µm 套塑〈1mm 24 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 1． 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 2． 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 3． 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 4． 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，...