现代光纤通信技术及应用第1章概述课件.pptx

1、 第1章概述1.11.21.31.1 光纤通信 的概念1.2 光纤通信的发展历史1.3现代光纤通信技术1.1光纤通信的概念PART 011.1.1 什么是光纤通信1.1.2光纤通信系统的组成内容1.1.1 什么是光纤通信1.1.1 什么是光纤通信1.1.2光纤通信系统的组成 现代通信方式示意图现代通信方式示意图用户环路交换设备电复接设备卫星通信微波通信光纤通信移动通信发送机接收机传输系统用户终端用户终端信息信息用户终端用户终端用户环路交换设备电复接设备信息信息1.1.2光纤通信系统的组成 现代通信方式示意图现代通信方式示意图用户环路交换设备电复接设备卫星通信微波通信光纤通信移动通信发送机接收机

2、传输系统用户终端用户终端信息信息用户终端用户终端用户环路交换设备电复接设备信息信息信息指用户要求传送信息指用户要求传送的语音、图像、数据的语音、图像、数据以及它们的各种组合以及它们的各种组合1.1.2光纤通信系统的组成用户环路交换设备电复接设备卫星通信微波通信光纤通信移动通信发送机接收机传输系统用户终端用户终端信息信息用户终端用户终端用户环路交换设备电复接设备信息信息 现代通信方式示意图现代通信方式示意图用户终端用户终端交换设备交换设备接入网接入网电复接设备电复接设备传输系统传输系统1.1.2光纤通信系统的组成 现代通信方式示意图现代通信方式示意图用户环路交换设备电复接设备卫星通信微波通信光纤

3、通信移动通信发送机接收机传输系统用户终端用户终端信息信息用户终端用户终端用户环路交换设备电复接设备信息信息1.2 光纤通信的发展历史PART 021.2.1 光纤通信的里程碑1.2.2 爆炸性发展内容1.2.1 光纤通信的里程碑1.2.2 爆炸性发展1966年高锟博士提出利用带有包层材料的石英玻璃光学纤维作为通信介质，开创了光纤通信领域的研究工作。是0.85m波段的多模光纤的第一代光纤通信系统。1977年，美国人在芝加哥相距7000m的两电话局之间，首次用多模光纤成功地进行了光纤通信试验。1981年实现的两电话局间使用1.3m多模光纤的第二代光纤通信系统.1.2.2 爆炸性发展1984年实现的

4、1.3m单模光纤的第三代光纤通信系统20世纪80年代中后期实现的1.55m单模光纤通信系统，即第四代光纤通信系统。20世纪末至21世纪初发明的第五代光纤通信系统，即用光波分复用技术提高速率、用光波放大技术增大传输距离的系统。利用量子纠缠效应进行信息传递的量子通信方式，即第六代光纤通信系统。1.3现代光纤通信技术PART 031.3.1光纤通信技术的特点 1.3.2光纤通信新技术内容特点一无串音干扰，保密性好文字内容文字内容1.3.1光纤通信技术的特点1234无串音干扰，保密性好点击输入简要文字内容，文字内容需概括精炼，不用多余的文字修饰，言简意赅的说明该项内容。市场占有率低点击输入简要文字内容

5、，文字内容需概括精炼，不用多余的文字修饰，言简意赅的说明该项内容。市场认知度低1.3.1光纤通信技术的特点无串音干扰，保密性好1.3.1光纤通信技术的特点无串音干扰，保密性好频带极宽，通信容量大抗电磁干扰能力强损耗低，中继距离长光纤径细、质轻、柔软、易于铺设还有原材料还有原材料资源丰富、成本低、温度稳定性好、寿命长资源丰富、成本低、温度稳定性好、寿命长等特点等特点 相干光通信在发送端采用外调制方式将信号调制到光载波上进行传输。当信号光传输到达接收端时，首先与一本振光信号进行相干耦合，然后由平衡接收机进行探测。相干光通信根据本振光频率与信号光频率不等或相等，可分为外差检测和零差检测。相干光通信灵

6、敏度高，中继距离长，选择性好，通信容量大，并且具有多种调制方式。1.3.2光纤通信新技术 光孤子通信是基本原理是光纤折射率的非线性（自相位调制）效应导致对光脉冲的压缩可以与群速色散引起的光脉冲展宽相平衡，在一定条件（光纤的反常色散区及脉冲光功率密度足够大）下，光孤子能够长距离不变形地在光纤中传输。光孤子通信和线性光纤通信相比，具有一系列显著的优点。（1）传输容量比最好的线性通信系统高12个数量级。（2）可以进行全光中继。1.3.2光纤通信新技术 空间光通信系统是指以激光光波作为载波，以大气作为传输介质的光通信系统。自由空间光通信结合了光纤通信与微波通信的优点，既具有通信容量大、高速传输的优点，

7、又不需要铺设光纤。1.3.2光纤通信新技术 1）量子通信的形式 量子通信的主要形式包括基于量子密钥分发（Quantum Key Distribution）的量子保密通信、量子密集编码（Quantum Dense Coding）和量子隐形传态（Quantum Teleportation）等。另外，量子通信传输的信息可以分为两类：经典信息和量子信息。量子密钥主要传输经典信息，量子密集编码和量子隐形传态主要传输量子信息。2）量子通信的发展优势 （1）具有极高的安全性和保密性。（2）时效性高，传输速度快。（3）抗干扰性能好。（4）传输能力强。1.3.2光纤通信新技术3）中国量子通信发展环境（1）国家政

8、策大力扶持量子通信发展。（2）信息安全威胁越来越严重，量子通信行业联盟成立。4）量子通信发展现状（1）世界主要发达国家优先发展量子通信。（2）中国量子通信发展现状。（3）中国量子通信项目建设。广域量子通信网络建设分三步走。通过光纤构建城域量子通信网络。通过加中继器构建城际网络。通过卫星实现洲际、星际网络。5）量子通信应用分析量子通信在军事、国防、金融等信息安全领域有重大的应用价值和前景，不仅可用于军事、国防等领域的国家级保密通信，还可用于涉及秘密数据和票据的电信、证券、保险、银行、工商、地税、财政及企业云存储、数据中心等领域和部门，其技术相对成熟，未来市场容量极大。1.3.2光纤通信新技术谢谢聆听！