[信息與通信]光通訊基本知識(shí)與理論培訓(xùn)-展示頁
2025-03-03 00:57本頁面
【正文】 電話 (ATamp。 ? 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 。 雖然壽命只有幾個(gè)小時(shí) ， 但它為半導(dǎo)體激光器的發(fā)展奠定了基礎(chǔ) 。 ? 在以后的 10 年中 ， 波長為 μm的光纖損耗： 1979 年是 dB/km， 1984年是 dB/km， 1986 年是 dB/km， 接近了 光纖最低損耗的理論極限 。 1974 年降低到 。 ? 1972年 ， 康寧公司高純石英多模光纖損耗降低到 4 dB/km。 指明通過 “ 原材料的提純制造出適合于長距離通信使用的低損耗光纖 ” 這一發(fā)展方向 5 光纖通信發(fā)明家 高錕 (左 ) 1998年在英國接受 IEE授予的獎(jiǎng)?wù)? 6 1970年 ， 光纖研制取得了重大突破 ? 1970年 ， 美國康寧 (Corning)公司研制成功損耗 20dB/km的石英光纖 。 由于沒有找到穩(wěn)定可靠和低損耗的傳輸介質(zhì) ， 對(duì)光通信的研究曾一度走入了低潮 。 激光器的發(fā)明和應(yīng)用 ， 使沉睡了 80年的光通信進(jìn)入一個(gè)嶄新的階段 。貝爾光電話是現(xiàn)代光通信的雛型 。1 光纖通訊基本理論知識(shí)培訓(xùn)教材 一、基本對(duì)數(shù)公式： 1. lg(a*b)=lga+lgb 2. lg(a/b)=lgalgb 3. lgan=n*lga 4. ac=b logab=c 5. log10a 可以簡寫成 lga 二、 mw與 dBm的換算公式 P0（ dBm） =10lg（ P0/1mw）（ mw） 2 3 探索時(shí)期的光通信 ? 原始形式的光通信 :中國古代用 “ 烽火臺(tái) ” 報(bào)警 ， 歐洲人用旗語傳送信息 。 ? 1880年 ， 美國人貝爾 (Bell)發(fā)明了用光波作載波傳送話音的 “ 光電話 ” 。 ? 1960年 ， 美國人梅曼 (Maiman)發(fā)明了第一臺(tái)紅寶石激光器 ， 給光通信帶來了新的希望 。 ? 在這個(gè)時(shí)期 ， 美國麻省理工學(xué)院利用 He Ne激光器和 CO2激光器進(jìn)行了大氣激光通信試驗(yàn) 。 4 現(xiàn)代光纖通信 1966年 ， 英籍華裔學(xué)者 高錕 ()和霍克哈姆 ()發(fā)表了關(guān)于傳輸介質(zhì)新概念的論文 ， 指出了利用光纖 (Optical Fiber)進(jìn)行信息傳輸?shù)目赡苄院图夹g(shù)途徑 ， 奠定了現(xiàn)代光通信 —— 光纖通信 的基礎(chǔ) 。把光纖通信的研究開發(fā)推向一個(gè)新階段 。 ? 1973 年 ， 美國貝爾 (Bell)實(shí)驗(yàn)室的光纖損耗降低到 。 ? 1976 年 ， 日本電報(bào)電話 (NTT)公司將光纖損耗降低到 dB/km(波長 )。 7 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 (短波長 )。 ? 1973 年 ， 半導(dǎo)體激光器壽命達(dá)到 7000小時(shí) 。 ? 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(shí) 。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 。 ? 1980 年 ， 美國標(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途干線 。 ? 第一條橫跨太平洋 TPC3/HAW4 海底光纜通信系統(tǒng)于 1989年建成 。 9 光纖通信的發(fā)展可以粗略地分為三個(gè)階段 ： ? 第一階段 (1966~1976年 )， 這是從基礎(chǔ)研究到商業(yè)應(yīng)用的開發(fā)時(shí)期 。 ? 第三階段 (1986~1996年 )， 這是以超大容量超長距離為目標(biāo) 、 全面深入開展新技術(shù)研究的時(shí)期 。 此后 ， 光纖通信技術(shù)不斷創(chuàng)新：光纖從 多模發(fā)展到單模 ， 工作波長從 μm發(fā)展到 μm和 μm(短波長向長波長 ） ， 傳輸速率 從幾十 Mb/s發(fā)展到幾十 Gb/s。 目前光纖已成為信息寬帶傳輸?shù)闹饕劫|(zhì) ， 光纖通信系統(tǒng)將成為未來國家信息基礎(chǔ)設(shè)施的支柱 。 光通信的主要特點(diǎn) 載波頻率高；頻帶寬度寬 光通信利用的傳輸媒質(zhì) 光纖 ， 可以在寬波長范圍內(nèi)獲得很小的損耗 。 光纖在通信網(wǎng) 、 廣播電視網(wǎng)與計(jì)算機(jī)網(wǎng) ， 以及在其它數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)中 ， 都得到了廣泛應(yīng)用 。 光纖通信的各種應(yīng)用可概括如下： ① 通信網(wǎng) ② 構(gòu)成因特網(wǎng)的計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)和廣域網(wǎng) ③ 有線電視網(wǎng)的干線和分配網(wǎng) ④ 綜合業(yè)務(wù)光纖接入網(wǎng) 15 ATM Inter骨干網(wǎng) DDN/ FR PSTN/ISDN TV 業(yè)務(wù)分配節(jié)點(diǎn) (COT) 業(yè)務(wù)接入節(jié)點(diǎn) （ RT） 網(wǎng)管 SNMP 與電信網(wǎng)管中心相連 Q3 100/1000M E1/BRA/PRA 155M 622M SDH 應(yīng)用一：寬帶綜合業(yè)務(wù)光纖接入系統(tǒng) 拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 16 應(yīng)用二：作為校園網(wǎng)的骨干傳輸網(wǎng) 17 下圖示出單向傳輸?shù)墓饫w通信系統(tǒng) ， 包括 發(fā)射 、 接收 和作為廣義信道的基本 光纖傳輸系統(tǒng) 。 光源 激光器的發(fā)射波長 和 光檢測器 光電二極管的波長響應(yīng) ， 都要和光纖這三個(gè)波長 窗口 相一致 。 19 第一窗口 第二窗口 波長 —— λ（ μm） 普通單模光纖的衰減隨波長變化示意圖 6 5 4 3 2 1 0。 2 第三窗口 C 波段 1525~1565nm L波段 20 光
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