概論04光纖通信技術(shù)-在線瀏覽
2025-04-05 11:51本頁面
【正文】 8 、光纖通信－光纖的制造 ?材料 ： 二氧化硅（ SiO2 ）又稱硅石，自然界分布很廣，如：石英砂。 汽相氧化法 氧化反應生成 SiO2微粒，而后將其制成預制棒，拉絲成纖。 19 、光纖通信－光纖的制造 要求： ①光纖原材料的純度必須很高 ②必須防止雜質(zhì)、氣泡混入 ③要正確控制折射率的分布 ④正確控制光纖的結(jié)構(gòu)尺寸 ⑤盡量減小光纖表面的傷痕損害，提高光纖機械強度。 把光纖通信推向一個新階段 ， 被定為光通信的元年 。 ? 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 )。 22 ? 1976 年和 1978 年 ， 日本先后進行了速率為 34 Mb/s的突變型多模光纖通信系統(tǒng) ， 以及速率為 100 Mb/s的漸變型多模光纖通信系統(tǒng)的試驗 。 ? 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 。 ? 現(xiàn)在 ， 光纖通信承載了全世界 80%以上的電信業(yè)務(wù) 23 光纖通信的發(fā)展可以粗略地分為三個階段： ? 第一階段 (1966~1976年 )， 這是從基礎(chǔ)研究到商業(yè)應用的開發(fā)時期 。 ? 第三階段 (1986~ )， 這是以超大容量超長距離為目標 、 全面深入開展新技術(shù)研究的時期 。 ?廣泛性 ?目前發(fā)達國家又把光纜鋪設(shè)到住宅，實現(xiàn)了光纖到辦公室、光纖到家庭。 它透明、纖細，具有把光封閉在其中并沿軸向進行傳播的導波結(jié)構(gòu)，它由折射較高的纖芯和折射率較低的包層組成，通常為了保護光纖，包層外還往往覆蓋一層塑料加以保護 ,其中纖芯的芯徑一般為 50或 m，包層直徑一般為 125μ m。 30 、通信光纖 —光的分類 微 波 31 ?最佳傳輸窗口 (紅外區(qū)域 ) ?光以 850nm、 1310nm和 1550nm三種波長通過光纖時，所受的衰減要比以其它波長通過時小得多。 只要彎曲不十分厲害，光也不會折射到包層中去 33 、光纖分類 —塑料光纖 ?制造材料 ?高度透明的有機玻璃 ?主要優(yōu)點 ?成本低廉，芯徑較大，與光源的耦合效率高，耦合進光纖的光功率大，使用方便。 34 、光纖分類 —多模光纖 ?制造材料： 石英 ?主要特點： ?中心玻璃芯較粗（ 50或 ），可傳多種模式的光。 35 、光纖分類 —單模光纖 ?主要特點 ?中心玻璃芯很細（為 9μm ），只能傳一種模式的光。 ?低損耗窗口 ?在 1310nm波長處，單模光纖的材料色散和波導色散一正、一負，大小相等。 ?擠壓： 受到擠壓時產(chǎn)生微小的彎曲。 ?不均勻： 材料的折射率不均勻。 包括所有的信號源，它們是話音、圖象、數(shù)據(jù)等業(yè)務(wù)經(jīng)過信源編碼所得到的信號 將信號轉(zhuǎn)變成光信號，先后用過的光波窗口有 850、1310和 1550nm。 ?多路復用（采用頻分 FDM、時分 TDM ） ?多路復用： ?是指將多路信號組合在一條物理信道上進行傳輸，到接收端再用專門的設(shè)備將各路信號分離出來。 42 、子系統(tǒng) —光發(fā)射端機 ?基本組成： ?光源、驅(qū)動器、調(diào)制器 ?主要功能： ?將電端機的電信號對光源發(fā)出的光波進行調(diào)制，成為已調(diào)光波，再將已調(diào)的光信號耦合到光纖或光纜去傳輸； 43 、子系統(tǒng) —光中繼器 ?必要性： ?由于受發(fā)送光功率、接收機靈敏度、光纖線路損耗、甚至色散等因素的影響及限制，光端機之間的最大傳輸距離是有限的。 ?主要作用： ?補償光信號在光纖中傳輸時受到的衰減 ?對波形失真的脈沖進行整形 44 、光中繼器 —傳統(tǒng)方法 ?光－電－光（ OEO） ?光電檢測器先將光纖送來的非常微弱的并失真了的光信號轉(zhuǎn)換成電信號，再通過放大整形、再生、定時恢復，還原成電脈沖信號（稱 “ 3R”中繼器）。 45 、 光中繼器 —現(xiàn)代方法 摻鉺光纖放大器（ EDFA）實現(xiàn)了光中繼。 ?再將這微弱的電信號經(jīng)放大電路放大到足夠的電平，送到接收端的電端機去。在 300公里長的實驗光纖上，創(chuàng)造出了每秒傳輸信息 Tb的紀錄。 ?在當時，創(chuàng)造了波長數(shù)最多，無電再生傳輸距離最長的現(xiàn)場傳輸世界記錄。 ?抗干擾的原因： ?石英介質(zhì)構(gòu)成，是絕緣體，不怕雷電和高壓，不受電磁干擾； ?載波是頻率很高的光波，而各種干擾的頻率一般都比較低。 ?應用舉例 ?美國用光纖代替了 A7飛機上的電纜，飛機的重量減輕了。 18芯光纜： 150kg/km 18芯同軸電纜： 11t /km 52 1942年 4月 18日從航空母艦上起飛的 B25轟炸機對日本本土進行轟炸 53
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