光纖通信概述ppt課件(已修改)
2025-01-29 16:18 本頁面
【正文】 光纖通信 第一章 光纖通信概述 光纖通信的發(fā)展歷程 光纖通信的主要特性 光纖通信系統(tǒng)的組成與分類 全光網(wǎng) 早期的光通信 ? 3000多年前，中國古代的重要軍事防御設(shè)施，建造 “ 烽火臺 ” ， 防止敵人入侵，遇敵情則白天點(diǎn)燃摻有狼糞的柴草，使?jié)鉄熤鄙显葡?；夜里則燃燒加有硫磺和硝石的干柴，使火光通明，臺臺相連，以傳遞緊急軍情。 早期光通信 ? 旗語 （世界各國海軍通用的語言） 不同的旗子，不同的旗組表達(dá)著不同的意思。 鄭和下西洋 ? 交通信號燈、機(jī)場上的跑道標(biāo)志燈 ? 1880年，美國人貝爾發(fā)明了 “ 光電話 ” Bells Photophone 1880 Photophone Transmitter 1880 Photophone Receiver 之后的幾十年，光通信進(jìn)展不大原因 ? 光不純 ? 作為接收機(jī)的硅光電池內(nèi)部噪聲很大 ? 沒有一個適當(dāng)?shù)墓鈧鬏斆劫|(zhì) ? 1960年 ，美國加利福尼亞州休斯航空公司實(shí)驗(yàn)室的研究員 梅曼 發(fā)明了 第一臺紅寶石激光器 。 ? 在這個時期，美國麻省理工學(xué)院利用 HeNe激光器和 CO2激光器進(jìn)行了大氣激光通信實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)證明：用承載信息的光波，通過大氣的傳播，實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對點(diǎn)的通信是可行的，但是通信能力和質(zhì)量受氣候影響十分嚴(yán)重。 ? 固體激光器和氣體激光器的體積大、功耗大、不適宜做通信設(shè)備中的光源。 1970 年 ，光纖通信用 光源 取得了實(shí)質(zhì)性的進(jìn)展 ? 1970年，美國貝爾實(shí)驗(yàn)室、日本電氣公司 (NEC)和前蘇聯(lián)先后研制成功 室溫下連續(xù)振蕩 的鎵鋁砷 (GaAlAs)雙異質(zhì)結(jié)半導(dǎo)體激光器。雖然壽命只有幾個小時，但它為半導(dǎo)體激光器的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。 ? 1973 年，半導(dǎo)體激光器壽命達(dá)到 7000小時。 ? 1976年，日本電報(bào)電話公司研制成功發(fā)射波長為 μm的銦鎵砷磷 (InGaAsP)激光器。 ? 1977 年，貝爾實(shí)驗(yàn)室研制的半導(dǎo)體激光器壽命達(dá)到 10萬小時（實(shí)用中 10年左右） 。 ? 1979年美國電報(bào)電話 (ATamp。T)公司和日本電報(bào)電話公司研制成功發(fā)射波長為 μm的連續(xù)振蕩半導(dǎo)體激光器。 ? 把激光束限定在特定的空間內(nèi)傳輸。 解決方法 ? 1966年 ， 英籍華人高錕深入研究了光在石英玻璃纖維中的嚴(yán)重?fù)p耗問題 （ 1000dB/km) ? 發(fā)現(xiàn)引起光纖損耗的主要原因 ? 如果把材料中金屬離子含量的比重降低到 10?6以下 ， 光纖損耗就可以減小到 10 dB/km。 ? 再通過改進(jìn)制造工藝，提高材料的均勻性，可進(jìn)一步把光纖的損耗減少到幾 dB/km。這種想法很快就變成了現(xiàn)實(shí)。 現(xiàn)代光纖通信的發(fā)展歷程 高 錕 光纖通信發(fā)明家（左） 2022年獲得諾貝爾物理學(xué)獎 1998年在英國接受 IEE授予的獎?wù)? 1970年 ， 光纖 研制 取得了重大突破 ? 1970年， 在高錕理論的指導(dǎo)下， 美國康寧 (Corning)公司研制成功損耗 20dB/km的石英光纖。 把光纖通信的研究開發(fā)推向一個新階段。 ? 1972年，康寧公司高純石英多模光纖損耗降低到 4 dB/km。 ? 1973 年，美國貝爾 (Bell)實(shí)驗(yàn)室用改進(jìn)的化學(xué)氣相沉積
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