[工學(xué)]光纖及光纖傳感器-文庫吧
2025-02-07 00:51 本頁面
【正文】 信產(chǎn)品的行業(yè)已在國民經(jīng)濟(jì)中占重要地位 。 光纖通信整體發(fā)展時(shí)間表 1974 1976 1978 1980 1982 1984 1986 1988 1990 1992 100000 10000 1000 100 10 1 多模 單模 直接檢測 光孤子 光放大器 相干檢測 系統(tǒng)性能(Gb/s?Km） 光纖通信的優(yōu)點(diǎn)和應(yīng)用 通信系統(tǒng)的 傳輸容量 取決于對載波調(diào)制的 頻帶寬度 ， 載波頻率越高 ， 頻帶寬度越寬 。 光通信的主要特點(diǎn) 載波頻率高；頻帶寬度寬 （ 圖 ） 光通信利用的傳輸媒質(zhì) 光纖 ， 可以在寬波長范圍內(nèi)獲得很小的損耗 。 （ 圖 ） 圖 部分電磁波頻譜 1 0 0 T H z1 0 T H z1 T H z1 0 0 G H z1 0 G H z1 G H z1 0 0 M H z1 0 M H z1 M H z1 ? m 可見光 線1 0 ? m1 0 0 ? m1 m m1 0 m m1 0 0 m m1 m1 0 m1 0 0 m中波 ( M F )短波 ( H F )米波 ( V H F )分米波 ( U H F )厘米波 ( S H F )毫米波 ( E H F )亞毫米 波遠(yuǎn)紅外 線近紅外 線( 光纖通信 用）頻率 波長 名稱紫外線圖 各種傳輸線路的損耗特性 1 0 0 01 0 01010 . 11 0 M標(biāo)準(zhǔn)同軸? 38 mm海底同軸光纖1 0 0 M 1 G 1 0 G 1 0 0 G 1 T 1 0 T 1 0 0 T 1 0 0 0 T頻率 / H zM ：( 注 )G ：T ：1061091012傳輸損耗/(dBkm－1)? 5 1 m m 波導(dǎo)器 光纖通信的 優(yōu)點(diǎn) ? 容許頻帶很寬 ， ? 損耗很小 ， 中繼距離很長且誤碼率很小 ? 重量輕 、 體積小 ? 抗電磁干擾性能好 ? 泄漏小 ， ? 節(jié)約金屬材料 ， 有利于資源合理使用 世界上三大著名的光纖光纜公司 ——美國的西電公司、康寧公司和日本的住友公司，光導(dǎo)纖維產(chǎn)量每年都在 12萬千米以上。 光纖通信的 應(yīng)用 光纖可以傳輸數(shù)字信號 ， 也可以傳輸模擬信號 。 光纖在通信網(wǎng) 、 廣播電視網(wǎng)與計(jì)算機(jī)網(wǎng) ， 以及在其它數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)中 ， 都得到了廣泛應(yīng)用 。 光纖寬帶干線傳送網(wǎng)和接入網(wǎng)發(fā)展迅速 ， 是當(dāng)前研究開發(fā)應(yīng)用的主要目標(biāo) 。 光纖通信的各種應(yīng)用可概括如下： ① 通信網(wǎng) ② 構(gòu)成因特網(wǎng)的計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)和廣域網(wǎng) ③ 有線電視網(wǎng)的干線和分配網(wǎng) ④ 綜合業(yè)務(wù)光纖接入網(wǎng) 市級城市的一二級電信主干 ， 銀行 ， 部隊(duì) ， 郵局 ， 鐵路等的電信局域網(wǎng) ATM Inter骨干網(wǎng) DDN/ FR PSTN/ISDN TV 業(yè)務(wù)分配節(jié)點(diǎn) (COT) 業(yè)務(wù)接入節(jié)點(diǎn) （ RT） 網(wǎng)管 SNMP 與電信網(wǎng)管中心相連 Q3 100/1000M E1/BRA/PRA 155M 622M SDH 典型應(yīng)用之一：寬帶綜合業(yè)務(wù)光纖接入系統(tǒng) 拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 典型應(yīng)用之二：作為校園網(wǎng)的骨干傳輸網(wǎng) 光纖通信系統(tǒng)的基本組成 下圖示出單向傳輸?shù)墓饫w通信系統(tǒng) ， 包括 發(fā)射 、 接收 和作為廣義信道的基本 光纖傳輸系統(tǒng) 。 信息源電發(fā)射機(jī)光發(fā)射機(jī)光接收機(jī)電接收機(jī)信息宿基本光 纖傳輸系統(tǒng)光纖線 路接 收發(fā) 射電信號輸入光信號輸出光信號輸入電信號輸出 基本光纖傳輸系統(tǒng)的三個(gè)組成部分 光發(fā)送機(jī) 組成框圖： 光 源 調(diào)制器 通道耦合器 電信號輸入 光輸出 驅(qū)動(dòng)電路 )(1)(lg10)(mvmvpd B mp ??結(jié)構(gòu)參數(shù)： 發(fā)送功率， dbm概念 光源光譜特性 ： 輸出光功率足夠大，調(diào)制頻率足夠高，譜線寬度和光束發(fā)散角盡可能小，輸出功率和波長穩(wěn)定， 器件壽命長 電信號對光的調(diào)制的實(shí)現(xiàn)方式 直接調(diào)制 用電信號直接調(diào)制半導(dǎo)體激光器或發(fā)光二極管的驅(qū)動(dòng)電流 ， 使輸出光隨電信號變化而實(shí)現(xiàn)的 。 這種方案技術(shù)簡單 ， 成本較低 ， 容易實(shí)現(xiàn) ， 但調(diào)制速率受激光器的頻率特性所限制 。 外調(diào)制 把激光的產(chǎn)生和調(diào)制分開 ， 用獨(dú)立的調(diào)制器調(diào)制激光器的輸出光而實(shí)現(xiàn)的 。 外調(diào)制的優(yōu)點(diǎn)是調(diào)制速率高 ， 缺點(diǎn)是技術(shù)復(fù)雜 ， 成本較高 ， 因此只有在大容量的波分復(fù)用和相干光通信系統(tǒng)中使用 。 圖 (a) 直接調(diào)制； (b) 間接調(diào)制 (外調(diào)制 ) 激光源驅(qū)動(dòng)器光纖光信號 輸出電信號輸入( a )激光源 調(diào)制器驅(qū)動(dòng)和 控制電信號 輸入光纖光信號 輸出( b ) 2. 功能： 是把來自光發(fā)射機(jī)的光信號 ， 以盡可能小的畸變 (失真 )和衰減傳輸?shù)焦饨邮諜C(jī) 組成 :光纖 、 光纖接頭 和 光纖連接器 低損耗
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