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1、光纖通信發(fā)展簡史我國傳輸網(wǎng)分：國家一級干線（連接國內各個省之間的電信線路）國家二級干線（或稱省級干線，連接省內地區(qū)或市的電信線路）本地線路（或稱本地網(wǎng)，地區(qū)內或市內連接各電信局的電信線路）光纖通信用途傳輸網(wǎng)接入網(wǎng)有線電視系統(tǒng)CATV大樓綜合布線系統(tǒng)校院網(wǎng)(局域網(wǎng))頻率（Hz）1021041061081012101410161018102010221061041021101010-210-410-610-810-1010-1210-14波長名稱長波中波短波超短波微波毫米波紅外線可見光紫外線X射線10
2、mm1mm100μm10μm1μm100nm10nm1nm紅外線可見光紫外線光電磁波譜一.光纖通信發(fā)展簡史1880年A.G.貝爾利用可見光做光電話機，證實光波可以攜帶信息1960年發(fā)明了新光源激光器后，極大的促進了光波通信的研究激光器特性：單色性、強方向性、高亮度發(fā)展過程：60年固體紅寶石激光器61年氦-氖氣體激光器70年半導體激光器（體積小、耗電少、調制速度高、使用方便）1966年華裔科學家高錕博士等人提出從玻璃材料中去除雜質可以制成衰減為20dB/km的光導纖維。1970年美國康寧玻璃公司根據(jù)
3、高氏理論首先制造出衰減為20dB/km的光導纖維，使光導纖維的發(fā)展得到突破。1973年美國貝爾研究所生產(chǎn)出衰減為1dB/km的低損耗光纖1976年日本電報電話公司（NTT）制造出0.5dB/km的低損耗光纖1976年在美國亞特蘭大成功進行了碼速率為44.7Mb/s的光通信系統(tǒng)性能試驗,從此光通信技術進入實用化階段二.光通信特點頻帶寬,通信容量大理論上講一根單模光纖可利用的帶寬達20THz(1THz=1012Hz)以上,現(xiàn)在最先進的光纖通信系統(tǒng)達400GHz,而一路電話帶寬約占4KHz頻帶,一路彩色
4、電視約占6MHz頻帶損耗低,中繼距離長銅纜的損耗特性與纜的結構尺寸及所傳輸信號的頻率有關,光纜的損耗特性僅與玻璃的純度(或者說透明度)有關,高質量望遠鏡的鏡頭其損耗超過500dB/km,目前通信用光纖的最低損耗達0.2dB/km具有抗電磁干擾能力光導纖維是絕緣體材料,不受輸電線,電氣化鐵路及高壓設備等電器干擾,可以與高壓電線平行架設,還可制成復合光纜無串話,保密性好通信質量高線徑細,重量輕,柔軟可制成大芯數(shù)高密度光纜單芯光纜可安裝在飛機,火箭,潛艇及航天飛機上節(jié)約有色金屬,原材料資源豐富可節(jié)約大量
5、銅金屬缺點質地脆,機械強度低光纖切斷和接續(xù)需要一定的工具,設備和技術分路,耦合不靈活光纖,光纜彎曲半徑不能過小(>20CM)在偏僻地區(qū)存在有供電困難問題三.通信用光纖、光纜光纖種類與尺寸包層纖芯包層與纖芯的主要材料均為玻璃，但它們摻雜不同的雜質，使包層與纖芯具有不同的折射率。包層的外面還有一層保護層保護光纖簡單說模式就是指電磁場的“波形”光纖中光波的傳輸原理-全反射之字線傳輸n2n1n2空氣ABθMAX當n1>n2θ1>θc時發(fā)生全反射θc：臨界角只要滿足全內反射條件連續(xù)改變入射角的任何光射線都能
6、在光纖纖芯內傳輸入射光反射光折射光折射率n1折射率n1>n2θ1光纜干線纜(架空光纜,直埋光纜,海底光纜,復合光纜……)96芯以下局內光纜芯數(shù)少，比光線纜柔軟用戶纜根據(jù)需要幾百芯或幾千芯,纖芯為帶狀光纖四.光纖傳輸特性光纖特性有光學特性,傳輸特性,機械特性,溫度特性等九項,其中傳輸特性有兩個損耗特性色散特性1.損耗特性LA(P1)B(P0)α=log10LP1P0α為損耗系數(shù)損耗特性與光的工作波長有關,在三個工作窗口有相對小的損耗:第一窗口光工作波長0.85μm,損耗稍大第二窗口光工作波長1.31
7、μm,損耗中等第三窗口光工作波長1.55μm,損耗最小2.色散特性由于光纖所傳輸信號中不同模式或不同頻率成分因傳輸速度的不同而引起傳輸信號發(fā)生畸變的一種物理現(xiàn)象.色散與光的工作波長有關,1.31μm處是色散的最小點.1.01.21.41.6色散激光光源頻譜圖光纖種類G.652光纖即常規(guī)單模光纖，在1310nm波長工作時，理論色散值為零；在1550nm波長工作時，傳輸損耗最低，但色散系數(shù)較大。單通路速率達到STM-64時，需要采取色散調節(jié)手段。G.653光纖在1550nm波長工作時性能最佳，又稱為色
8、散移位光纖。零色散點從1310nm移至1550nm波長區(qū)。G.654光纖截止波長移位的單模光纖，它的設計重點是降低1550nm波長處的衷減。主要應用于需要很長再生段距離的海底光纖通信。G.655光纖又稱之為非零色散移位單模光纖，零色散點移至1570nm或1510…1520nm附近，使1550nm處具有一定的色散值。色散受限距離達數(shù)百公里。可以有效的減少波分復用系統(tǒng)的四波混頻的影響。五.光通信系統(tǒng)1數(shù)字通信制式2PDH數(shù)字復用體系PDH通信系統(tǒng)PlesiochronousDigita
