光纖通信講座2-原榮-資料下載頁(yè)
2024-12-31 22:46本頁(yè)面
【正文】 ，相速度 nc?? ，在真空中相速度就是光速 c ，與波長(zhǎng)和傳播常數(shù) k 無(wú)關(guān)。在真空中的群速度是相速度真空??? ckgdd)(??( 1. 2. 8 )在玻璃中，折射率是波長(zhǎng)的函數(shù)，即 ? ??nn ? ，相速度 ?也與波長(zhǎng)或傳播常數(shù) k 有關(guān)，此時(shí)? ?????????????????????2nck( 1. 2. 9 )將式 ( 1. 2. 9 ) 代入式 ( 1. 2. 7 ) ，就可以得到光波在介質(zhì)中的 群速度 ????dddd)(nnckg???介質(zhì) 或 ggNc?)( 介質(zhì)? ( 1. 2. 10 )式中??dd nnNg?? ( 1. 2. 11 )gN定義為介質(zhì)的 群折射率 ，它表示介質(zhì)對(duì)群速度的影響。 圖 折射率 n 和群折射率 Ng 與波長(zhǎng)的關(guān)系 請(qǐng)注意 ? = 1 300 nm 附近，群折射率 Ng 與 ? 幾乎無(wú)關(guān) 500 700 900 1100 1300 1500 1700 19001 . 4 41 . 4 51 . 4 61 . 4 71 . 4 81 . 4 9gN n折射率群折射率波長(zhǎng)（ nm ） 1300 nm 附近的光以相同的群速度傳播，而不會(huì)經(jīng)受色散 純2S i O 玻璃的折射率 n 和群折射率gN 是光纖通信設(shè)計(jì)中的重要參數(shù)，它們都與波長(zhǎng)有關(guān)。由圖可知， 在1550 nm 波長(zhǎng)附近，波長(zhǎng)越長(zhǎng)，gN 越大，g? 就越小，群延遲gg1 ?? ? 就越大。請(qǐng)注意 ? = 1 3 0 0 nm 附近，gN 最小且與 ? 幾乎無(wú)關(guān)，因此 1300 nm 附近的光以相同的群速度傳播，而不會(huì)經(jīng)受色散。這種現(xiàn)象在光纖通信光的傳輸中具有極 其重要的意義。 例題 相速度、群折射率 和群速度 考慮光波在純2S i O 玻璃介質(zhì)中傳輸，假如波長(zhǎng)是1 ? m ， 該波長(zhǎng)的折射率是 1. 45 0 ，請(qǐng)問(wèn)相速度、群折射率和群速度是多少？解：相速度? ?1818ms100 6 5 ??????? nc?從圖 1. 2. 9 可知， ? =1 ? m 時(shí)，gN = 1. 46 0 ，因此? ?1818s m102. 0551. 460s m103???????ggNc?由此可見(jiàn)，群速度比相速度約慢 0. 7% 。 復(fù)習(xí)思考題 1. 用光導(dǎo)纖維進(jìn)行通信最早在哪一年由誰(shuí)提出 ?2. 光纖通信有哪些優(yōu)點(diǎn) ?3. 光纖通信系統(tǒng)由哪幾部分組成？簡(jiǎn)述各部分作用。4. 簡(jiǎn)述通信網(wǎng)絡(luò)的分層結(jié)構(gòu)。5. 簡(jiǎn)述通信網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展過(guò)程。6. 比較光在空氣和光纖中傳輸?shù)乃俣?。哪個(gè)傳輸?shù)每欤?總 結(jié) 1. 用光導(dǎo)纖維進(jìn)行通信最早在 1966 年由英籍華人高錕提出。2. 光纖通信的優(yōu)點(diǎn)是：頻帶寬、傳輸容量大；損耗小、中繼距離長(zhǎng)；重量輕、體積??；抗電磁干擾性能好；泄漏小、保密性好；節(jié)約金屬材料，有利于資源合理使用。 點(diǎn)對(duì)點(diǎn)光纖通信系統(tǒng)組成和作用 3 點(diǎn)對(duì)點(diǎn)光纖通信系統(tǒng)通常由光發(fā)射機(jī)、光纖、光中繼器和光接收機(jī)四部分組成，如下圖所示：光探測(cè)器光中繼器或光放大器解調(diào)器光接收機(jī)光纖 光纖調(diào)制器光發(fā)射機(jī)光源信息復(fù)用器信息解復(fù)用器光發(fā)射機(jī)的作用是把電信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)楣庑盘?hào)注入光纖傳輸，它通常由復(fù)用器、調(diào)制器和光源組成。復(fù)用器的作用是把多路信息信號(hào)復(fù)用為時(shí)分復(fù)用 （ T D M ）信號(hào)或頻分復(fù)用 （ F D M ）信號(hào)。調(diào)制器的作用是用復(fù)用信號(hào)直接調(diào)制 （ IM ）激光器 （ LD ）的光強(qiáng)，或通過(guò)外調(diào)制器調(diào)制 L D 的相位。光源是把電信號(hào)轉(zhuǎn)換為光信號(hào)，以便在光纖中傳輸。光接收機(jī)的作用是把經(jīng)光纖傳輸后的微弱光信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)，對(duì)其放大并解調(diào)出原基帶信號(hào)。光中繼器的作用是對(duì)經(jīng)光纖傳輸衰減后的信號(hào)進(jìn)行放大。光中繼器有光 電 光中繼器和全光中繼器。如需對(duì)業(yè)務(wù)進(jìn)行分出和插入，可使用光 電 光中繼器；如只要求對(duì)光信號(hào)進(jìn)行放大，則可以使用光放大器。光纖是光信號(hào)傳輸?shù)慕橘|(zhì)。 4. 通信網(wǎng)絡(luò)的分層結(jié)構(gòu) 電交換/復(fù) 接層(SDH/ATM 層)L A NPO T S C A T VO X CO X CO X C業(yè)務(wù)和應(yīng)用層光傳送/網(wǎng) 絡(luò)層光接入 M SC 視頻網(wǎng)絡(luò)管理O A D MO A D MO A D M : O X C ：光分插復(fù)用 光交叉連接 5. 通信網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展已經(jīng)歷了兩代，第一代網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)用電纜互連在一起，電纜是一種窄帶線路 , 它的容量有限，這是全電網(wǎng)絡(luò)；用一段段光纖取代電纜后構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò) ， 這是現(xiàn)在正被廣泛使用的第二代網(wǎng)絡(luò)，因節(jié)點(diǎn)內(nèi)仍是對(duì)電信號(hào)進(jìn)行交換，所以稱為電光網(wǎng)絡(luò)；所有節(jié)點(diǎn)被不間斷的光纜連接起來(lái)，節(jié)點(diǎn)內(nèi)只對(duì)光信號(hào)進(jìn)行交換，這就是未來(lái)的第三代網(wǎng)絡(luò)，即全光網(wǎng)絡(luò)。全光網(wǎng)絡(luò)是光在傳輸、放大、中繼、光存儲(chǔ)、上下話路、分組交換、復(fù)用和解復(fù)用過(guò)程中完全是在光頻范圍內(nèi)進(jìn)行處理的網(wǎng)絡(luò)。6. 光在光纖中傳輸?shù)乃俣缺仍诳諝庵袀鬏數(shù)寐?，?n 倍， n是光纖纖芯折射率。 謝謝觀看 /歡迎下載 BY FAITH I MEAN A VISION OF GOOD ONE CHERISHES AND THE ENTHUSIASM THAT PUSHES ONE TO SEEK ITS FULFILLMENT REGARDLESS OF OBSTACLES. BY FAITH I BY FAITH
教學(xué)課件相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1