《通信系統(tǒng) 第4章 光纖通信系統(tǒng)》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。

1、第4章光纖通信系統(tǒng)本章內(nèi)容：4.1光纖通信概述4.2光纖和光纜4.3光纖傳輸設(shè)備4.4光纖通信網(wǎng)絡(luò)4.5光纖通信的新發(fā)展2制作：計算機(jī)學(xué)院邵黎4.1光纖通信概述我國古代使用的烽火臺就是大氣光通信的最好例子。后來的手旗、燈光甚至交通紅綠燈等均可劃入光通信的范疇。望遠(yuǎn)鏡的出現(xiàn)，又極大地延長了這種目視光通信的距離。3制作：計算機(jī)學(xué)院邵黎1880年，美國人貝爾(Bell)發(fā)明了用光波作載波傳送話音的“光電話”。這種光電話利用太陽光或弧光燈作光源，通過透鏡把光束聚焦在送話器前的振動鏡片上，使光強(qiáng)度隨話音的變化而變化，實現(xiàn)話音對光強(qiáng)度的調(diào)制。在接收端，用拋物面反射鏡把從大氣傳來的光束反射到硅光電

2、池上，使光信號變換為電流，傳送到受話器。它證明了用光波作為載波傳送信息的可行性。4制作：計算機(jī)學(xué)院邵黎貝爾電話系統(tǒng)5制作：計算機(jī)學(xué)院邵黎貝爾光電話和烽火報警一樣，都是利用大氣作為光通道，這種光波傳播易受氣候的影響，在大霧天氣，它的可見度距離很短，遇到下雨下雪天也有影響。1966年英籍華人高琨博士提出光導(dǎo)纖維的概念在全世界范圍內(nèi)掀起了發(fā)展光纖通信的高潮。利用光導(dǎo)纖維作為光的傳輸媒介的光纖通信,其發(fā)展只有近四十年的歷史。6制作：計算機(jī)學(xué)院邵黎隨著技術(shù)的進(jìn)步和大規(guī)模產(chǎn)業(yè)的形成，光纖價格不斷下降，應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大：從初期的市話局間中繼到長途干線進(jìn)一步延伸到用戶接入網(wǎng)，從數(shù)字電話到有線電視(C

3、ATV)，從單一類型信息的傳輸?shù)蕉喾N業(yè)務(wù)的傳輸。目前光纖已成為信息寬帶傳輸?shù)闹饕劫|(zhì)，光纖通信系統(tǒng)將成為未來國家信息基礎(chǔ)設(shè)施的支柱。7制作：計算機(jī)學(xué)院邵黎光纖通信系統(tǒng)是以光導(dǎo)纖維和激光技術(shù)、光電集成技術(shù)為基礎(chǔ)發(fā)展起來的通信系統(tǒng)，它具有頻帶寬、重量輕、體積小、節(jié)省能源，主要用于大容量國際、國內(nèi)長途通信干線，也用于短局間中繼。我國今后不再敷設(shè)新的長途電纜線路，而全部采用光纜。8制作：計算機(jī)學(xué)院邵黎光纖通信的發(fā)展可分為以下幾代進(jìn)程:第一代光纖通信系統(tǒng)，是以1973～1976年的850nm波長的多模光纖通信系統(tǒng)為代表。第二代光纖通信系統(tǒng)，是20世紀(jì)70年代末,80年代初的多模和單模光纖通信系

4、統(tǒng)。第三代光纖通信系統(tǒng)，是20世紀(jì)80年代中期以后的長波長單模光纖通信系統(tǒng)。第四代光纖通信系統(tǒng)，是指進(jìn)入20世紀(jì)90年代以后的同步數(shù)字體系光纖傳輸網(wǎng)絡(luò)。9制作：計算機(jī)學(xué)院邵黎從通信網(wǎng)的發(fā)展來看第一代為純電信網(wǎng)第二代通信網(wǎng)僅僅是用光纖代替銅線，使通信網(wǎng)的性能得到了某種改善，而網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)涔羌芑旧鲜侵暗哪Ｊ?，光波通信的潛力尚未完全發(fā)揮。第三代通信網(wǎng)為全光通信網(wǎng)。1990年后，隨著光纖與光波電子技術(shù)的發(fā)展，新穎光纖與半導(dǎo)體功能光器件相繼問世，掀起了發(fā)展全光通信網(wǎng)的潮流。這種通信網(wǎng)中，不僅用光波系統(tǒng)傳輸信號，交換、復(fù)用、控制與路由選擇等亦全部在光域完成，由此構(gòu)建真正的光波通信網(wǎng)。10制作：

5、計算機(jī)學(xué)院邵黎5.1.1光纖通信的基本概念光纖通信是以光波為載頻，以光導(dǎo)纖維為傳輸媒介的通信方式。即利用光導(dǎo)纖維傳輸攜帶信息的光波信號的通信方式。11制作：計算機(jī)學(xué)院邵黎光纖通信系統(tǒng)由光發(fā)送機(jī)、光纖、光中繼器和光接收機(jī)組成。12制作：計算機(jī)學(xué)院邵黎光纖通信首先要在信源將欲傳送的電話、電報、圖像和數(shù)據(jù)等信號進(jìn)行電/光轉(zhuǎn)換，即把電信號先變成光信號。將電信號送至光發(fā)送機(jī)，對光源的光載波進(jìn)行調(diào)制。再經(jīng)由光纖（包括在本地進(jìn)行光交換）傳輸?shù)叫潘?，信宿必須將接收到的光信號作與發(fā)信端相反的變換，即進(jìn)行光/電轉(zhuǎn)換變成電信號，從而完成一次光纖通信的全過程。13制作：計算機(jī)學(xué)院邵黎光纖通信系統(tǒng)的組成對于長

6、距離的光纖通信系統(tǒng)，每隔一定距離需要接入光中繼器。14制作：計算機(jī)學(xué)院邵黎實用的光纖通信系統(tǒng)一般都是雙向的，每一端都有光發(fā)送機(jī)、光接收機(jī)和電發(fā)送機(jī)、電接收機(jī)并且每一端的光發(fā)送機(jī)和光接收機(jī)做在一起，稱為光端機(jī)，電發(fā)送機(jī)和電接收機(jī)組合起來稱為電端機(jī)。同樣，中繼器也有正反兩個方向。15制作：計算機(jī)學(xué)院邵黎光纖通信也可分為模擬通信和數(shù)字通信兩種。模擬光通信中的光信號強(qiáng)度隨電信號的變化而線性變化，通俗地講，就是光線有“明”“暗”之分。數(shù)字光通信中的光信號與數(shù)字電信號相似，只有兩種狀態(tài)：“亮”和“滅”。16制作：計算機(jī)學(xué)院邵黎在實際應(yīng)用中，作為一個完整的光纖通信系統(tǒng)，還應(yīng)包括光中繼器、監(jiān)控系統(tǒng)、

7、脈沖復(fù)接和脈沖分離系統(tǒng)、告警系統(tǒng)以及電源系統(tǒng)等。還需使用光連接器、光衰減器、光分路器、光耦合器、光分波器、光濾波器、光開關(guān)等。17制作：計算機(jī)學(xué)院邵黎縱觀影響當(dāng)今電信業(yè)的主要技術(shù)，很少有像光纖和光波傳輸系統(tǒng)那樣能引發(fā)如此劇烈的變革。在光纖通信中，作為載波的光波頻率比電波頻率高得多，而作為傳輸介質(zhì)光纖又比銅軸電纜或波導(dǎo)管的損耗低很多，因此相對電纜通信或微波通信，光纖通信具有許多獨特的優(yōu)點。18制作：計算機(jī)學(xué)院邵黎4.1.2光纖通信的特點1.傳輸頻帶寬，通信容