光纖通信第一章(已修改)
2025-01-08 13:52 本頁面
【正文】 光纖通信技術(shù) 第 1章 光纖通信概論 光纖通信發(fā)展歷程 光纖通信的系統(tǒng)構(gòu)成 光纖通信的特點(diǎn) 光纖通信新技術(shù) 通信技術(shù)簡(jiǎn)史 按時(shí)代劃分，通信技術(shù)經(jīng)歷了三大飛躍 光纖通信 電通信 光通信 光通信 可以上溯西周時(shí)期建立的烽火臺(tái)作為軍事報(bào)警設(shè)施，下及當(dāng)今指揮城市交通的信號(hào)燈和航海中使用的燈塔。 目視光通信 光通信 可以上溯西周時(shí)期建立的烽火臺(tái)作為軍事報(bào)警設(shè)施，下及當(dāng)今指揮城市交通的信號(hào)燈和航海中使用的燈塔。 傳輸距離短 光通信的缺點(diǎn) 傳遞信息量少 1880年，美國(guó)人貝爾 (Bell)發(fā)明了用光波作載波傳送話音的 “ 光電話”, 通話距離達(dá)到 213米。 貝爾的光電話 光電話原理圖 光源 透鏡 送話器 反射鏡 震動(dòng)片 光敏電池 貝爾用弧光燈或者太陽光作為光源，光束通過透鏡聚焦在話筒的震動(dòng)片上。當(dāng)人對(duì)著話筒講話時(shí)，震動(dòng)片隨著話音震動(dòng)而使反射光的強(qiáng)弱隨著話音的強(qiáng)弱作相應(yīng)的變化，從而使話音信息“承載”在光波上（這個(gè)過程叫 調(diào)制 ）。 在接收端，裝有一個(gè)拋物面接收鏡，它把經(jīng)過大氣傳送過來的載有話音信息的光波反射到硅光電池上，硅光電池將光能轉(zhuǎn)換成電流（這個(gè)過程叫 解調(diào) ）。電流送到聽筒，就可以聽到從發(fā)送端送過來的聲音了。 接收鏡 貝爾光電話是現(xiàn)代光通信的雛型 為什么光通信傳輸?shù)木嚯x非常有限，這主要是因?yàn)椋@種傳輸方式里面的 傳輸介質(zhì) 是 “ 大氣 ” ，損耗大，如果碰上雨、雪甚至霧霾天氣，信號(hào)甚至可能會(huì)中斷。 更深層次的原因，我們現(xiàn)代人都已經(jīng)知道了，是因?yàn)楣馐且环N “ 波 ”，且波長(zhǎng)很短（ — μ m ），它很容易被大氣中的 “ 塵埃粒子” 所阻擋。 另外， Bell的光電話是利用自然光（ 光源 ）作為載波，這種光的 頻率和相位 雜亂無章，不能用于大容量的通信。 能否建立 “ 光通道 ” 如 “ 波導(dǎo)管 ” 式的東西以減少損失（損耗）呢？是否可以找到新型的光源呢？ 1960年，美國(guó)人梅曼 (T. H. Maiman)發(fā)明了世界上第一臺(tái)紅寶石激光器。梅曼利用紅寶石晶體做發(fā)光材料，用發(fā)光度很高的脈沖氙燈做激發(fā)光源，獲得了人類有史以來的第一束激光。 1965年，第一臺(tái)可產(chǎn)生大功率激光的器件 二氧化碳激光器誕生。 1967年，第一臺(tái)Ｘ射線激光器研制成功。 激光器的發(fā)明和應(yīng)用，使沉睡了 80年的光通信進(jìn)入到了一個(gè)嶄新的階段。 激光器大氣通信 ? 紅寶石激光器，激光器發(fā)出的激光與普通光相比，具有 方向性好、亮度高等 優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)也具有通常無線電波的性質(zhì)，是一種理想的可以攜帶信息的光載波。 ? 20世紀(jì) 60年代初期研究的光通信大多是利用 大氣傳輸光波 ，但大氣光波通信不穩(wěn)定因素很多。主要原因是光波在大氣中傳輸受到大氣層中變化無常的氣候條件的影響，光波能量損失嚴(yán)重，因此光波在大氣層中的傳輸并不順利。 研究人員曾經(jīng)將研究的重點(diǎn)轉(zhuǎn)入到地下光波通信的實(shí)驗(yàn)，先后出現(xiàn)過反射波導(dǎo)和透鏡波導(dǎo)等地下通信的實(shí)驗(yàn)，但由于造價(jià)太高而出
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