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光纖通信講座(2):光纖通信發(fā)展概述:-展示頁

2025-01-06 13:52本頁面
  

【正文】 明了用光波作載波傳送話音的“光電話” ,這一大膽的嘗試,可以說是現代光通信的開端。 ? 貝爾光電話和烽火報警一樣,都是利用大氣作為光通道,光波傳播易受氣候的影響。激光器的發(fā)明和應用, 使沉睡了 80年的光通信進入一個嶄新的階段。 ? 在這個時期,美國麻省理工學院利用 He Ne激光器和 CO2激光器進行了大氣激光通信試驗。 早期的光通信 6 ?由于沒有找到穩(wěn)定可靠和低損耗的傳輸介質 , 對光通信的研究曾一度走入了低潮 。 9 ? 高錕博士深入研究了光在石英玻璃纖維中的嚴重損耗問題 。 ? 其次是拉制光纖時工藝技術造成了芯、包層分界面不均勻及其所引起的折射率不均勻 。 ? 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。 把光纖通信的研究開發(fā)推向一個新階段 。 12 ? 1973 年 , 美國貝爾 (Bell)實驗室的光纖損耗降低到。 ? 1976 年 , 日本電報電話 (NTT)公司將光纖損耗降低到 dB/km(波長 )。 1970年代,光纖研制取得了重大突破 13 1970 年代,光纖通信用光源 也 取得了實質性的進展 ? 1970年 , 美國貝爾實驗室 、 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)雙異質結半導體激光器 (短波長 )。 14 ? 1973 年 , 半導體激光器壽命達到 7000小時 。 1970 年代,光纖通信用光源 也 取得了實質性的進展 15 ? 1977 年 , 貝爾實驗室研制的半導體激光器壽命達到 10萬小時 。 ? 80年代中期 , 研制成功動態(tài)單縱模激光器 , 如分布反饋激光器 (DFB)。 17 ?早期的光通信 ?光纖通信主要部件的發(fā)展 ?光纖通信系統(tǒng)的發(fā)展 ?國內外光纖通信發(fā)展現狀和趨勢 18 光纖通信系統(tǒng)的組成 19 ? 光纖通信系統(tǒng)是以光纖為傳輸媒介 , 光波為載波的通信系統(tǒng) 。 光纖通信系統(tǒng)的組成 20 光發(fā)送機 ? 光發(fā)送機的作用是將電信號轉換為光信號,并將生成的光信號注入光纖。 21 光接收機 ? 光接收機的作用是將光纖送來的光信號還原成原始的電信號 。 22 中繼器 ? 中繼器分為電中繼器和光中繼器 (光放大器 )兩種 ,其主要作用就是延長光信號的傳輸距離 , 電中繼器可對數字信號進行整形 、 再生 。 23 實用光纖通信系統(tǒng)的發(fā)展 ? 1976 年 , 美國在亞特蘭大 (Atlanta)進行了世界上第一個商用光纖通信系統(tǒng)的現場試驗 。 ? 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 。 ? 第一條橫跨太平洋 TPC3/HAW4 海底光纜通信系統(tǒng)于1989年建成 。 實用光纖通信系統(tǒng)的發(fā)展 26 ? 1996年 , 單波長系統(tǒng)的速率已達 10G/S (OC192)以上 ,繼續(xù)提高速率很困難 。 采用光放大器 , 10Gb/s的孤子信號實驗傳輸距離達到 12200km。 80年代研究很多 , 但技術難度很高 , 無法實用 。 ? 原因: TDM技術發(fā)展迅速 , 155Mb/s ~ 622Mb/s ~ 。 28 密集波分復用系統(tǒng) (DWDM)的發(fā)展 ? 美籍華人厲鼎毅博士為首的 AT& T貝爾實驗室光通信研究小組在 90年代初提出密集波分復用的概念 , 采用增加傳輸波長的方法提高單根光纖的傳輸容量 。 ? 厲鼎毅博士被稱為 DWDM之父 。 30 波段劃分 Oband:1260 to 1360 Eband:1360 to 1460 Sband:1460 to 1530 Cband:1530 to 1565 Lband:1565 to 1625 1200 O E S C L 1700 1300 1400 1500 1600 nm 31 密集波分復用系統(tǒng)試驗 32 33 34 35 2023 Transmission Capacity (bps) (Current World Record) 光纖傳輸能力的發(fā)展 1975 1985 1995 2023 1M 10M 100M 1G 10G 100G 1T 10T 100T 1P 128Ch 10Ch 3Ch 273Ch WDM RD Year 1000Ch 14Tb/s ( 2 bits/Hz) 2Ch x
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