1、Optical networking光源光源放大器放大器光电二光电二极管极管判决器判决器1 1 1.11.1 光纤通信的发展与现状光纤通信的发展与现状1.2 1.2 光纤通信的主要特性光纤通信的主要特性1.3 1.3 光纤通信系统的组成和分类光纤通信系统的组成和分类 光纤和光缆光纤和光缆 2.1 2.1 光纤结构和类型光纤结构和类型 2.2 2.2 光纤的光纤的射线理论分析射线理论分析 2.3 2.3 均匀光纤的波动理论分析均匀光纤的波动理论分析 2.4 2.4 光缆光缆 光纤的传输特性光纤的传输特性 3.1 3.1 损耗特性损耗特性 3.2 3.2 色色散特性散特性 3.3 3.3 成缆对光
2、纤特性的影响成缆对光纤特性的影响 3.4 3.4 典型光纤参数典型光纤参数 4 4常用光无源器件常用光无源器件 4.1 4.1 光纤连接器光纤连接器 4.2 4.2 光纤耦合器光纤耦合器 4.3 4.3 波分复用波分复用/ /解复用器解复用器 4.4 4.4 光光开关开关5 5光源与光发送机光源与光发送机 5.1 5.1 半导体光源的物理基础半导体光源的物理基础 5.25.2 半半导体光源导体光源的的工作原理工作原理 5.3 5.3 光源的工作特性光源的工作特性 5.4 5.4 光发送机光发送机 光电检测器与光接收机光电检测器与光接收机 6.1 6.1 光电检测器光电检测器 6.26.2 光电
3、检测器的特性指标光电检测器的特性指标 6.3 6.3 光光接收机接收机 6.4 6.4 光接收机的噪声光接收机的噪声 6.5 6.5 光接收机的光接收机的灵灵敏度敏度9 SDH 9 SDH 传送网传送网 10 10 光纤通信系统设计光纤通信系统设计 10.1 10.1 概概述述 10.3 10.3 数数字光纤通信系统字光纤通信系统11 11 光纤通信新技术光纤通信新技术 11.2 11.2 光孤子通信技术光孤子通信技术 11.3 11.3 全光通信网全光通信网7 7 光放大器光放大器 7.1 7.1 概概述述 7.2 EDFA7.2 EDFA 7.3 7.3 光纤拉曼放大器光纤拉曼放大器 7.
4、4 7.4 其他光放大器其他光放大器8 8 光复用技术光复用技术 8.1 8.1 概概述述 8.2 8.2 时分复用时分复用技术技术 8.3 DWDM8.3 DWDM技术技术 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 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信息指用户要求传送信息指用户要求传送的语音、图
5、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 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n 20世纪世纪60年代中期，所研制的最好的光纤损耗在年代中期，所研制的最好的
6、光纤损耗在400dB以上以上n 1966年，英籍华人高锟（年，英籍华人高锟（K.C.Kao）博士首次利用无线电波）博士首次利用无线电波导通信的原理，导通信的原理，提出了低损耗的光导纤维提出了低损耗的光导纤维（简称光纤）的概念（简称光纤）的概念 n 1970 年年 Corning “粉末法粉末法” 石英光纤石英光纤 20 dB/kmn 1972年年 Corning 高纯石英多模光纤损耗高纯石英多模光纤损耗 4 dB/kmn 1973年年 贝尔贝尔(Bell)实验室实验室 2.5dB/km n 1974年年贝尔贝尔(Bell)实验室实验室 MCVD 1.1dB/kmn 1976年日本电报电话年日本
7、电报电话(NTT)公司公司 0.47 dB/kmn 1979年掺锗石英光纤在年掺锗石英光纤在1.55m处的损耗已经降到处的损耗已经降到0.2dB/km，这一数值已经十分接近由这一数值已经十分接近由Rayleigh散射所决定的石英光纤理论散射所决定的石英光纤理论损耗极限损耗极限n1984年年 0.157 dB/km 1986 年年 0.154 dB/km，接近光，接近光纤损耗的理论极限纤损耗的理论极限 每秒钟传输的比特数目。每秒钟传输的比特数目。1450 1490 1530 1570 1610 1650 波波 长长 (nm)表表 1.1 各种传输线路的中继距离各种传输线路的中继距离 22CCCffff 频频带带宽宽度度计计算算：光源光源放大器放大器光电二光电二极管极管判决器判决器3R3R组合组合光源光源放大器放大器光电二光电二极管极管判决器判决器
