光纤通信系统讲义第一章课件.ppt
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- 光纤通信 系统 讲义 第一章 课件
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1、2023-1-23光纤通信系统讲义第一章光纤通信系统讲义第一光纤通信系统讲义第一章章光纤通信系统讲义第一章第一章 概述1.1.光纤通信的发展概况 光通信就是发出包含了某种信息在内的光,将这种光通过媒质光纤传到对方,然后在这种光中取出原来的信息,这就是光纤通信。古代,我们的祖先已经利用光来传递信息。建造烽火台,用烟和火花来报警,用旗语来传送信息等。光纤通信系统讲义第一章 1997年11月,我国参与建设的海底光缆系统(FLAG)建成并投入运营,这是第一条在我国登陆的洲际光缆系统,分别在英国、埃及、印度、泰国、日本等12个国家和地区登陆,全长27000多公里,其中中国段为622公里 1999年。中国
2、电信和新加坡等地的电信公司共同发起的亚欧海底光缆系统,该系统连接亚洲、欧洲和大洋洲,在33个国家和地区登陆,全长达38000公里,是世界上最长的海底光缆,采用先进的8波长波分复用技术,主干路由的设计容量高达40Gbs Sea-Me-We 3光纤通信系统讲义第一章 1988年,在美国与英国、法国之间敷设了越洋的海底光缆(TAT-8)系统,全长6700公里。这条光缆含有3对光纤,每对的传输速率为280Mbs,中继站距离为67公里。这是第一条跨越大西洋的通信海底光缆,标志着海底光缆时代的到来。1989年,跨越太平洋的海底光缆(全长13200公里)也建设成功,从此,海底光缆就在跨越海洋的洲际海缆领域取
3、代了同轴电缆,远洋洲际间不再敷设海底电缆。第一个在中国登陆的国际海底光缆系统是1993年12月建成的中国日本(C-J)海底光缆系统。1996年2月中韩海底光缆建成开通,分别在我国青岛和韩国泰安登陆、全长549公里 History of Undersea cable光纤通信系统讲义第一章照Pioneer公司预测,海底光缆系统的建设资金(包括新建和升级改造),2003年为最低点,2007年则可恢复到2001年的水平。略高于140亿美元)。而Terabit Consulting公司认为,2004年后海底光缆建设将开始复苏,2004-2009年海底光缆的投资总额可达496亿美元(这段时间每年平均80多
4、亿美元)。但日本KDDI公司认为,从现时的市场感觉以及根据IT泡沫发生前的长时期内市场的发展趋势来判断,Consulting公司的预测将很难成为现实。KDDI还认为,2004年后海底光缆建设每年的投资额充其量也就是40亿美元左右。光纤通信系统讲义第一章 2004年4月,富士通宣布和合作伙伴Alcatel共同赢得Sea-Me-We 4组建委员会的建设高容量海底光缆网络的合同。作为4号亚欧海底光缆网络的一部分,它将连接东南亚,中东和西欧。新的比特光缆系统的传送容量将比原有的3号海底光缆网络高32倍。光缆网络长约20,000km,几乎是地球周长的一半,预计耗资4亿美元。连接从法国到新加坡,途中经过意
5、大利、阿尔及尼亚、突尼斯、埃及、沙特阿拉伯、阿拉伯联合酋长国、巴基斯坦、印度、斯里兰卡、孟加拉、泰国和马来群岛的16个陆地。该网络可同时处理2000万路语音通信或传输6万个频道的电视节目。日本富士通公司和法国阿尔卡特海底网络公司为工程主承包商。该光缆预计将于2005年第三季度投入运营。光纤通信系统讲义第一章光纤通信系统简介光纤通信系统简介第一阶段:19701979年,光导纤维与半导体激光器的研制成功,使光纤通信进入实用化。第二阶段:20世纪80年代中期,工作=1310nm波长段的单模光纤通信系统。衰减为.30.5dB/km,可传送准同步数字体系(PDH)的各次群信号,最高速率传输速率可达1.7
6、Gbit/s,中继距离约为50km。第三阶段:20世纪80年代后期,工作在=1550nm波长段的单模光纤系统。衰减为0.2dB/km,应用在同步数字体系(SDH)光纤传输网,传输速率达2.5Gbit/s,中继距离超过100km。光纤通信发展光纤通信发展第四阶段:采用光放大器来增加中继距离和采用波分复用和频分复用技术来提高传输速率。单信道速率为25Gbit/s,不用再生器,光纤损耗用光纤放大器补偿,试验传输距离达2223km。第五阶段:基于利用光纤的非线性压缩抵消由于光纤色散产生的脉冲展宽的新概念产生的光孤子,来实现光脉冲信号的保形传输。光纤通信系统讲义第一章The Evolution of F
7、iber Optic Communications systemFirst Generation,1975,0.8 mmMM-fiber,GaAs-laser or LEDSecond Generation,1980,1.3 mm,MM&SM-fiberInGaAsP FP-laser or LEDThird Generation,1985,1.55 mm,SM-fiberInGaAsP DFB-laser,1990 Optical amplifiersFourth Generation,1996,1.55 mmWDM-systems1.80.81.01.21.41.60.91.11.31.5
8、1.7Wavelength(mm)Attenuation2 dB/cm光纤通信系统讲义第一章http:/ wave networkWDMEDFAADSLFTTHData carrying capacity(bps)Development of Optical Communication光纤通信系统讲义第一章Digital communication hierarchyMultiplexing光纤通信系统讲义第一章TV-radioI.R.U.V.X-rayg-radiationcosmic radiationf(Hz)l(m)110-210-410-810-610-1210-1010201018
9、1016101410121010108RadarredorangeyellowgreenbluevioletVisible light:380-760 nm700400500600l(nm)Optical communication wavelengths光纤通信系统讲义第一章O波段(原始波段)1260-1360nm.E波段(扩展波段)1360-1460nm.S波段(短波段)1460-1530nm.C波段(常规波段)1530-1565nm.L波段(长波段)1565-1625nm.U波段(超长波段)1625-1675nm.Bands of single mode optical fiber145
10、0 1490 1530 1570 1610 1650S+S C L L+Wave length (nm)光纤通信系统讲义第一章10110710210610310510410410510310610210710110810010910-1101010-2101110-3101210-4101310-5101410-61015Wave length(m)Electric phoneRadio TVmicrowaveinfraredVisible light双铰线双铰线同轴电缆同轴电缆光纤光纤卫星卫星/微波微波AM无线电无线电FM无线电无线电The Electromagnetic Communica
11、tion Spectrum光纤通信系统讲义第一章1.2 光纤通信的优点和应用 一、光纤通信与电通信方式差异 1 用光波作为载波传输信号;2 用光导纤维构成的光缆作为传输线路;3 光纤通信中起主导作用的是产生光波的激光器和传输光波的光导纤维。半导体激光器的发光面积很小,它输出稳定而且方向性极好的激光,激光可以运载巨大的信息量。光纤是一种介质光波导,具有把光封闭在其中并沿轴向进行传播的导波结构。它是由直径大约只有0.1mm的细玻璃丝构成。光纤通信系统讲义第一章二 光纤作为传输媒介的优点 1.传输频带宽、通信容量大 由信息理论知道,载波频率越高通信容量越大,因目前使用的光波频率比微波频率高10310
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