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1、光纖通信發(fā)展簡(jiǎn)史我國(guó)傳輸網(wǎng)分：國(guó)家一級(jí)干線（連接國(guó)內(nèi)各個(gè)省之間的電信線路）國(guó)家二級(jí)干線（或稱(chēng)省級(jí)干線，連接省內(nèi)地區(qū)或市的電信線路）本地線路（或稱(chēng)本地網(wǎng)，地區(qū)內(nèi)或市內(nèi)連接各電信局的電信線路）光纖通信用途傳輸網(wǎng)接入網(wǎng)有線電視系統(tǒng)CATV大樓綜合布線系統(tǒng)校院網(wǎng)(局域網(wǎng))頻率（Hz）1021041061081012101410161018102010221061041021101010-210-410-610-810-1010-1210-14波長(zhǎng)名稱(chēng)長(zhǎng)波中波短波超短波微波毫米波紅外線可見(jiàn)光紫外線X射線10
2、mm1mm100μm10μm1μm100nm10nm1nm紅外線可見(jiàn)光紫外線光電磁波譜一.光纖通信發(fā)展簡(jiǎn)史1880年A.G.貝爾利用可見(jiàn)光做光電話機(jī)，證實(shí)光波可以攜帶信息1960年發(fā)明了新光源激光器后，極大的促進(jìn)了光波通信的研究激光器特性：?jiǎn)紊?、?qiáng)方向性、高亮度發(fā)展過(guò)程：60年固體紅寶石激光器61年氦-氖氣體激光器70年半導(dǎo)體激光器（體積小、耗電少、調(diào)制速度高、使用方便）1966年華裔科學(xué)家高錕博士等人提出從玻璃材料中去除雜質(zhì)可以制成衰減為20dB/km的光導(dǎo)纖維。1970年美國(guó)康寧玻璃公司根據(jù)
3、高氏理論首先制造出衰減為20dB/km的光導(dǎo)纖維，使光導(dǎo)纖維的發(fā)展得到突破。1973年美國(guó)貝爾研究所生產(chǎn)出衰減為1dB/km的低損耗光纖1976年日本電報(bào)電話公司（NTT）制造出0.5dB/km的低損耗光纖1976年在美國(guó)亞特蘭大成功進(jìn)行了碼速率為44.7Mb/s的光通信系統(tǒng)性能試驗(yàn),從此光通信技術(shù)進(jìn)入實(shí)用化階段二.光通信特點(diǎn)頻帶寬,通信容量大理論上講一根單模光纖可利用的帶寬達(dá)20THz(1THz=1012Hz)以上,現(xiàn)在最先進(jìn)的光纖通信系統(tǒng)達(dá)400GHz,而一路電話帶寬約占4KHz頻帶,一路彩色
4、電視約占6MHz頻帶損耗低,中繼距離長(zhǎng)銅纜的損耗特性與纜的結(jié)構(gòu)尺寸及所傳輸信號(hào)的頻率有關(guān),光纜的損耗特性?xún)H與玻璃的純度(或者說(shuō)透明度)有關(guān),高質(zhì)量望遠(yuǎn)鏡的鏡頭其損耗超過(guò)500dB/km,目前通信用光纖的最低損耗達(dá)0.2dB/km具有抗電磁干擾能力光導(dǎo)纖維是絕緣體材料,不受輸電線,電氣化鐵路及高壓設(shè)備等電器干擾,可以與高壓電線平行架設(shè),還可制成復(fù)合光纜無(wú)串話,保密性好通信質(zhì)量高線徑細(xì),重量輕,柔軟可制成大芯數(shù)高密度光纜單芯光纜可安裝在飛機(jī),火箭,潛艇及航天飛機(jī)上節(jié)約有色金屬,原材料資源豐富可節(jié)約大量
5、銅金屬缺點(diǎn)質(zhì)地脆,機(jī)械強(qiáng)度低光纖切斷和接續(xù)需要一定的工具,設(shè)備和技術(shù)分路,耦合不靈活光纖,光纜彎曲半徑不能過(guò)小(>20CM)在偏僻地區(qū)存在有供電困難問(wèn)題三.通信用光纖、光纜光纖種類(lèi)與尺寸包層纖芯包層與纖芯的主要材料均為玻璃，但它們摻雜不同的雜質(zhì)，使包層與纖芯具有不同的折射率。包層的外面還有一層保護(hù)層保護(hù)光纖簡(jiǎn)單說(shuō)模式就是指電磁場(chǎng)的“波形”光纖中光波的傳輸原理-全反射之字線傳輸n2n1n2空氣ABθMAX當(dāng)n1>n2θ1>θc時(shí)發(fā)生全反射θc：臨界角只要滿足全內(nèi)反射條件連續(xù)改變?nèi)肷浣堑娜魏喂馍渚€都能
6、在光纖纖芯內(nèi)傳輸入射光反射光折射光折射率n1折射率n1>n2θ1光纜干線纜(架空光纜,直埋光纜,海底光纜,復(fù)合光纜……)96芯以下局內(nèi)光纜芯數(shù)少，比光線纜柔軟用戶纜根據(jù)需要幾百芯或幾千芯,纖芯為帶狀光纖四.光纖傳輸特性光纖特性有光學(xué)特性,傳輸特性,機(jī)械特性,溫度特性等九項(xiàng),其中傳輸特性有兩個(gè)損耗特性色散特性1.損耗特性LA(P1)B(P0)α=log10LP1P0α為損耗系數(shù)損耗特性與光的工作波長(zhǎng)有關(guān),在三個(gè)工作窗口有相對(duì)小的損耗:第一窗口光工作波長(zhǎng)0.85μm,損耗稍大第二窗口光工作波長(zhǎng)1.31
7、μm,損耗中等第三窗口光工作波長(zhǎng)1.55μm,損耗最小2.色散特性由于光纖所傳輸信號(hào)中不同模式或不同頻率成分因傳輸速度的不同而引起傳輸信號(hào)發(fā)生畸變的一種物理現(xiàn)象.色散與光的工作波長(zhǎng)有關(guān),1.31μm處是色散的最小點(diǎn).1.01.21.41.6色散激光光源頻譜圖光纖種類(lèi)G.652光纖即常規(guī)單模光纖，在1310nm波長(zhǎng)工作時(shí)，理論色散值為零；在1550nm波長(zhǎng)工作時(shí)，傳輸損耗最低，但色散系數(shù)較大。單通路速率達(dá)到STM-64時(shí)，需要采取色散調(diào)節(jié)手段。G.653光纖在1550nm波長(zhǎng)工作時(shí)性能最佳，又稱(chēng)為色
8、散移位光纖。零色散點(diǎn)從1310nm移至1550nm波長(zhǎng)區(qū)。G.654光纖截止波長(zhǎng)移位的單模光纖，它的設(shè)計(jì)重點(diǎn)是降低1550nm波長(zhǎng)處的衷減。主要應(yīng)用于需要很長(zhǎng)再生段距離的海底光纖通信。G.655光纖又稱(chēng)之為非零色散移位單模光纖，零色散點(diǎn)移至1570nm或1510…1520nm附近，使1550nm處具有一定的色散值。色散受限距離達(dá)數(shù)百公里?？梢杂行У臏p少波分復(fù)用系統(tǒng)的四波混頻的影響。五.光通信系統(tǒng)1數(shù)字通信制式2PDH數(shù)字復(fù)用體系PDH通信系統(tǒng)PlesiochronousDigita
