《光信息科學與技術》-hcx(文件)
【正文】 ：光纖只允許一種模式在其中傳播因此，對于給定波長單模光纖的芯徑要比多模光纖小例如，對于常用通信波長 (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。光纖通信的四個發(fā)展階段WDM技術出現(xiàn)光纖通信最具代表性技術光纖通信最具代表性技術 － 波分復用 WDM和光纖放大器 EDFA五、光纖通信的關鍵技術 20世紀用光纖通信提高通信容量得益于兩個重大技術突破：波分復用和光放大。比如國際電聯(lián)（ ITU）所定的密集波分復用（ DWDM ）的波長間隔 。動機：解決 電中繼器 設備復雜、維護難、成本高的問題 一個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用技術 (WDM) 走向實用化、促進了光接入網的實用化歷史：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是光纖通信史 上的一次革命摻鉺光纖放大器 (EDFA即在信號通過的纖芯中摻入了鉺離子 Er3 + 的光信號放大器。目前的光纖容量已經達到十多個 Tb/s損耗低、中繼距離長石英光纖在 mm波長區(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 最長的微波通信是 50公里左右 光纖通信系統(tǒng)的最長中繼距離已達數千公里，數萬公里抗干擾能力強現(xiàn)有的電通信系統(tǒng)無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 光在光纖中傳輸時不會跑出光纖和向外輻射電磁波。由光發(fā)射機、光纖光纜、中繼器與光接收機等基本單元組成。由此導致的機械對準誤差將成為連接損耗的主要原因。因此，如果考慮安全因素，電信號功率不能太大，這又導致傳輸距離受限。目前大多數醫(yī)療激光可以通過石英光纖來實現(xiàn)拐彎，因此激光手術刀又叫光纖手術刀。這種拓撲結構一般用于 廣域網 。環(huán)網一般用于 城域 。鐵路、地鐵和高速公路通信及監(jiān)控網絡系統(tǒng)鐵路通信網特點：1. 節(jié)點多，分支、插入話路頻繁2. 通信量大小不一，需求不同 (傳輸電話、數據、圖像 )3. 要求有 強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)光纖制導武器 ：光纖制導導彈、光纖制導魚雷需要獲得實時的目標圖像同時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據傳輸線路。尤其在觀測雷擊的時候能起到電設備不可替代的作用。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 ) 設置一個特別 的接收裝置，就可以獲取明線或電纜中傳送的信息。1976年，美國在亞特蘭大進行世界上第一個實用光纖通信系統(tǒng) 的現(xiàn)場試驗1976年，日本進行了 34 Mb/s 的階躍多模光纖通信系統(tǒng)試驗1978年，日本進行了 100 Mb/s的漸變型多模光纖通信系統(tǒng)試驗1980年，美國標準化 FT 3光纖通信系統(tǒng)投入商業(yè)應用1983年，敷設了縱貫日本南北的光纜長途干線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)展當今世界范圍的
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