《光信息科學(xué)與技術(shù)》-hcx(文件)
【正文】 ：光纖只允許一種模式在其中傳播因此，對(duì)于給定波長(zhǎng)單模光纖的芯徑要比多模光纖小例如，對(duì)于常用通信波長(zhǎng) (如 1550 nm)，單模光纖芯徑在 8~12mm，而多模光纖芯徑 50 mm。光纖的損耗 (~ dB/km)限制了中繼距離。光纖通信的四個(gè)發(fā)展階段WDM技術(shù)出現(xiàn)光纖通信最具代表性技術(shù)光纖通信最具代表性技術(shù) － 波分復(fù)用 WDM和光纖放大器 EDFA五、光纖通信的關(guān)鍵技術(shù) 20世紀(jì)用光纖通信提高通信容量得益于兩個(gè)重大技術(shù)突破：波分復(fù)用和光放大。比如國(guó)際電聯(lián)（ ITU）所定的密集波分復(fù)用（ DWDM ）的波長(zhǎng)間隔 。動(dòng)機(jī)：解決 電中繼器 設(shè)備復(fù)雜、維護(hù)難、成本高的問題 一個(gè)小的光放大器就能取代龐大的中繼站！摻鉺光纖放大器 EDFA影響：光放大器最重要的意義在于促使波分復(fù)用技術(shù) (WDM) 走向?qū)嵱没?、促進(jìn)了光接入網(wǎng)的實(shí)用化歷史：以 1989年誕生的 摻鉺光纖放大器 (Erbium Doped Fiber Amplifier, EDFA) 為代表的全光放大技術(shù)是光纖通信史 上的一次革命摻鉺光纖放大器 (EDFA即在信號(hào)通過(guò)的纖芯中摻入了鉺離子 Er3 + 的光信號(hào)放大器。目前的光纖容量已經(jīng)達(dá)到十多個(gè) Tb/s損耗低、中繼距離長(zhǎng)石英光纖在 mm波長(zhǎng)區(qū)的損耗可低到 dB/km例： 同軸電纜通信的中繼距離只有幾公里 最長(zhǎng)的微波通信是 50公里左右 光纖通信系統(tǒng)的最長(zhǎng)中繼距離已達(dá)數(shù)千公里，數(shù)萬(wàn)公里抗干擾能力強(qiáng)現(xiàn)有的電通信系統(tǒng)無(wú)法令人滿意地解決抗干擾問題。光纖通信是保密性能最好的通信方式之一 光在光纖中傳輸時(shí)不會(huì)跑出光纖和向外輻射電磁波。由光發(fā)射機(jī)、光纖光纜、中繼器與光接收機(jī)等基本單元組成。由此導(dǎo)致的機(jī)械對(duì)準(zhǔn)誤差將成為連接損耗的主要原因。因此，如果考慮安全因素，電信號(hào)功率不能太大，這又導(dǎo)致傳輸距離受限。目前大多數(shù)醫(yī)療激光可以通過(guò)石英光纖來(lái)實(shí)現(xiàn)拐彎，因此激光手術(shù)刀又叫光纖手術(shù)刀。這種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)一般用于 廣域網(wǎng) 。環(huán)網(wǎng)一般用于 城域 。鐵路、地鐵和高速公路通信及監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)鐵路通信網(wǎng)特點(diǎn)：1. 節(jié)點(diǎn)多，分支、插入話路頻繁2. 通信量大小不一，需求不同 (傳輸電話、數(shù)據(jù)、圖像 )3. 要求有 強(qiáng)抗電磁干擾能力除了光纖通信，沒有哪一種通信方式能滿足這些要求交通系統(tǒng)光纖制導(dǎo)武器 ：光纖制導(dǎo)導(dǎo)彈、光纖制導(dǎo)魚雷需要獲得實(shí)時(shí)的目標(biāo)圖像同時(shí)要求控制線輕巧水下通信系統(tǒng) 是掃雷艦與浮游載體之間的數(shù)據(jù)傳輸線路。尤其在觀測(cè)雷擊的時(shí)候能起到電設(shè)備不可替代的作用。等。體積小、重量輕1千克高純度石英玻璃 ? 成千上萬(wàn)公里光纖120噸銅和 500 噸鉛 ? 1000公里的 8 管同軸電纜18管同軸電纜每米重 11千克，而同等容量的光纖每米重 90克光纖體積小、重量輕、柔軟易彎曲、鋪設(shè)非常方便。但光纖通信線路卻能基本不受影響光纖為什么具有強(qiáng)抗干擾能力？1. 光纖屬絕緣體，不怕雷電和高壓2. 電磁源干擾不了頻率比它們高得多的光3. 杰出的抗核輻射能力保密性強(qiáng)電通信方式很容易被人竊聽1. 電纜通信：只要在電纜附近 (甚至幾公里以外 ) 設(shè)置一個(gè)特別 的接收裝置，就可以獲取明線或電纜中傳送的信息。1976年，美國(guó)在亞特蘭大進(jìn)行世界上第一個(gè)實(shí)用光纖通信系統(tǒng) 的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)1976年，日本進(jìn)行了 34 Mb/s 的階躍多模光纖通信系統(tǒng)試驗(yàn)1978年，日本進(jìn)行了 100 Mb/s的漸變型多模光纖通信系統(tǒng)試驗(yàn)1980年，美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)化 FT 3光纖通信系統(tǒng)投入商業(yè)應(yīng)用1983年，敷設(shè)了縱貫日本南北的光纜長(zhǎng)途干線1988年，美日英法建成第一條橫跨大西洋海底光纜通信系統(tǒng)1989年，建成第一條橫跨太平洋海底光纜通信系統(tǒng) 光纖通信系統(tǒng)的發(fā)展當(dāng)今世界范圍的
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