光纖第一章 光纖通信

1、光纖通信光纖通信 主講：主講： 武明虎武明虎 聯(lián)系方式：聯(lián)系方式： 1、參考書(shū)目、參考書(shū)目光纖通信光纖通信. 劉增基等編劉增基等編. 西安電子科技大學(xué)出版社，西安電子科技大學(xué)出版社，2008年年 （第二版）（第二版）光纖通信系統(tǒng)光纖通信系統(tǒng). 楊祥林主編楊祥林主編. 國(guó)防工業(yè)出版社，國(guó)防工業(yè)出版社，1999年年光纖通信光纖通信. 原榮主編原榮主編. 電子工業(yè)出版社，電子工業(yè)出版社，1999年年光纖通信系統(tǒng)光纖通信系統(tǒng).L.G.卡左夫斯基等著卡左夫斯基等著.人民郵電出版社，人民郵電出版社， Lee C Y Mobile Communication Engineering.McGraw-Hill

2、光纖通信光纖通信是大學(xué)通信專業(yè)的一門(mén)重要專業(yè)課程。是大學(xué)通信專業(yè)的一門(mén)重要專業(yè)課程。在現(xiàn)代通信領(lǐng)域中有著廣泛的應(yīng)用在現(xiàn)代通信領(lǐng)域中有著廣泛的應(yīng)用。通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，。通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，要求學(xué)生掌握光纖的傳輸理論；光纜結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)；無(wú)源要求學(xué)生掌握光纖的傳輸理論；光纜結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)；無(wú)源光器件的原理及性能；光源和光檢測(cè)器的工作原理及特光器件的原理及性能；光源和光檢測(cè)器的工作原理及特性；光纖放大器的工作原理及結(jié)構(gòu)；光纖通信系統(tǒng)的組性；光纖放大器的工作原理及結(jié)構(gòu)；光纖通信系統(tǒng)的組成、性能指標(biāo)及系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。概括地了解光纖通信的最成、性能指標(biāo)及系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。概括地了解光纖通信的最新發(fā)展、成果及前沿研究；培養(yǎng)具有

3、光纖通信方面知識(shí)新發(fā)展、成果及前沿研究；培養(yǎng)具有光纖通信方面知識(shí)并掌握先進(jìn)技術(shù)的通信方向的人才。并掌握先進(jìn)技術(shù)的通信方向的人才。 2、本門(mén)課程的地位、作用：、本門(mén)課程的地位、作用：1、課程內(nèi)容、課程內(nèi)容 1）考試：）考試： A. 考試成績(jī)由三個(gè)部分組成：考試成績(jī)由三個(gè)部分組成： 平時(shí)成績(jī)：平時(shí)成績(jī)： 30% a.考勤考勤 b.作業(yè)作業(yè) c.學(xué)習(xí)態(tài)度學(xué)習(xí)態(tài)度 B測(cè)試：測(cè)試： 70% a. 期末考試期末考試 2）紀(jì)律：）紀(jì)律： A課堂次序嚴(yán)謹(jǐn)而不死板，活躍而不凌亂；課堂次序嚴(yán)謹(jǐn)而不死板，活躍而不凌亂； B嚴(yán)格考勤制度：嚴(yán)格考勤制度： a.課前查勤；課前查勤； b.特殊情況必須出示假條；特殊情況必須

4、出示假條； c.抽查作業(yè)完成次數(shù)。抽查作業(yè)完成次數(shù)。 4、考核方式、方法：、考核方式、方法：第一章：光纖通信概述第一章：光纖通信概述主要內(nèi)容1.1 光纖通信發(fā)展的歷史和現(xiàn)狀光纖通信發(fā)展的歷史和現(xiàn)狀光通信的定義：以光波作為載波的信息傳輸?shù)姆绞健?、 光通信的發(fā)展史光纖通信的定義： 以光波作為載波，以光纖作為傳輸媒質(zhì)的信息傳輸?shù)姆绞?。光通信的發(fā)展及光纖通信的問(wèn)世1.1 光纖通信發(fā)展的歷史和現(xiàn)狀光纖通信發(fā)展的歷史和現(xiàn)狀 1.1 光纖通信發(fā)展的歷史和現(xiàn)狀光纖通信發(fā)展的歷史和現(xiàn)狀 1.1 光纖通信發(fā)展的歷史和現(xiàn)狀光纖通信發(fā)展的歷史和現(xiàn)狀(1)1880年，美國(guó)人貝爾（BELL）發(fā)明了光話系統(tǒng)。1880年(

5、A.G.Bell)受話器弧光燈透鏡透鏡反射鏡振動(dòng)鏡片拋物面反射鏡送話器硅光電池1.1 光纖通信發(fā)展的歷史和現(xiàn)狀光纖通信發(fā)展的歷史和現(xiàn)狀光話機(jī) 原 理 圖1.1 光纖通信發(fā)展的歷史和現(xiàn)狀光纖通信發(fā)展的歷史和現(xiàn)狀缺點(diǎn)： 沒(méi)有理想的光源和傳光媒質(zhì)傳光距離短，可靠性差意義：（大氣）證明了光波作為載波傳送信息的可行性，是現(xiàn)代光通信的雛形。（弧光燈）1.1 光纖通信發(fā)展的歷史和現(xiàn)狀光纖通信發(fā)展的歷史和現(xiàn)狀真正實(shí)現(xiàn)光通信，必須要解決的兩個(gè)最根本的問(wèn)題： 必須有穩(wěn)定的、低損耗的傳輸媒質(zhì) 必須要找到高強(qiáng)度、可靠的光源1.1 光纖通信發(fā)展的歷史和現(xiàn)狀光纖通信發(fā)展的歷史和現(xiàn)狀（2） 6070年代大氣激光通信和地下光

6、波導(dǎo)通信的熱潮意義：光通信進(jìn)入一個(gè)嶄新的階段。缺點(diǎn)：受氣候影響嚴(yán)重，在室溫下不能 連續(xù)工作。 1960年， 美國(guó)人梅曼（MAIMAN）發(fā)明了第一臺(tái)紅寶石激光器。大氣激光通信 美國(guó)麻省理工學(xué)院進(jìn)行了大氣激光通信試驗(yàn)。激光：高度相干光，一種理想的光載波。波譜窄方向性好亮度高頻率和相位一致1.1 光纖通信發(fā)展的歷史和現(xiàn)狀光纖通信發(fā)展的歷史和現(xiàn)狀（2）6070年代大氣激光通信和地下光波導(dǎo)通信的熱潮地下光波導(dǎo)通信將激光束 限制在地下空間通信克服氣候的影響 沒(méi)有穩(wěn)定可靠、低損耗的傳輸介質(zhì)， 對(duì)光通信的研究走入了低潮。缺點(diǎn)：施工、安裝非常復(fù)雜。 1.1 光纖通信發(fā)展的歷史和現(xiàn)狀光纖通信發(fā)展的歷史和現(xiàn)狀透鏡波

7、導(dǎo)型1.1 光纖通信發(fā)展的歷史和現(xiàn)狀光纖通信發(fā)展的歷史和現(xiàn)狀反射波導(dǎo)型1.1 光纖通信發(fā)展的歷史和現(xiàn)狀光纖通信發(fā)展的歷史和現(xiàn)狀（1）1966年，英國(guó)華裔科學(xué)家高錕（年，英國(guó)華裔科學(xué)家高錕（C.K.Kao）提出介質(zhì)新概念的理論，奠定現(xiàn)代光纖通信的理提出介質(zhì)新概念的理論，奠定現(xiàn)代光纖通信的理論基礎(chǔ)，論基礎(chǔ)， 被稱為光纖通信之父。被稱為光纖通信之父。石英的損耗1000dB/km2、 光纖通信的發(fā)展史（2）1970年年，美國(guó)康寧玻璃公司首先研制出損耗，美國(guó)康寧玻璃公司首先研制出損耗為為20db/km的光纖；的光纖；指明通過(guò)指明通過(guò)“原材料的提純制造出適合于原材料的提純制造出適合于長(zhǎng)距離通信使用的低損耗

8、光纖長(zhǎng)距離通信使用的低損耗光纖”這一發(fā)展方向這一發(fā)展方向1.1 光纖通信發(fā)展的歷史和現(xiàn)狀光纖通信發(fā)展的歷史和現(xiàn)狀1974年1.1dB/km1972年4dB/km1984年0.157dB/km1970年20dB/km1979年0.2dB/km1990年0. 14dB/km（3）1970年后年后，爆炸性發(fā)展；，爆炸性發(fā)展；光纖損耗 （接近了光纖最低損耗的理論極限）1.1 光纖通信發(fā)展的歷史和現(xiàn)狀光纖通信發(fā)展的歷史和現(xiàn)狀常溫連續(xù)工作幾小時(shí)幾萬(wàn)小時(shí)幾十萬(wàn)小時(shí)光接收器件：量子效率達(dá)90 光器件 光纖通信系統(tǒng)小容量大容量 低速率高速率 基礎(chǔ)研究商業(yè)應(yīng)用短距離長(zhǎng)距離 1.1 光纖通信發(fā)展的歷史和現(xiàn)狀光纖通信

9、發(fā)展的歷史和現(xiàn)狀光纖價(jià)格不斷下降，光纖通信技術(shù)不斷創(chuàng)新，應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大。目前光纖已成為信息寬帶傳輸?shù)闹饕劫|(zhì)，光纖通信系統(tǒng)將成為未來(lái)國(guó)家信息基礎(chǔ)設(shè)施的支柱。3、 光纖通信的現(xiàn)狀 1.2 光纖通信的優(yōu)點(diǎn)和應(yīng)用 1 光波波譜光波波譜 光波是電磁波，光波范圍包括紅外線、可見(jiàn)光、紫外線，光波是電磁波，光波范圍包括紅外線、可見(jiàn)光、紫外線，其波長(zhǎng)范圍為：其波長(zhǎng)范圍為：300m6103m。 可見(jiàn)光由紅、橙、黃、綠、藍(lán)、靛、紫七種顏色的連續(xù)可見(jiàn)光由紅、橙、黃、綠、藍(lán)、靛、紫七種顏色的連續(xù)光波組成，其中紅光的波長(zhǎng)最長(zhǎng)，紫光的波長(zhǎng)最短。波長(zhǎng)再光波組成，其中紅光的波長(zhǎng)最長(zhǎng)，紫光的波長(zhǎng)最短。波長(zhǎng)再短就是短就是X射線

10、、射線、射線。射線。 電磁波波譜圖如圖所示。電磁波波譜圖如圖所示。 1.2.1 光纖通信的光波波譜電磁波波譜圖 1.2.1 光纖通信的光波波譜 2光纖通信的光波波譜光纖通信的光波波譜 光纖通信的波譜在光纖通信的波譜在1.671014Hz3.751014Hz之之間，即波長(zhǎng)在間，即波長(zhǎng)在0.8m1.8m之間，屬于近紅外波段，之間，屬于近紅外波段，將將0.8m0.9m稱為稱為短波長(zhǎng)短波長(zhǎng)，1.0m1.8m稱為稱為長(zhǎng)長(zhǎng)波長(zhǎng)波長(zhǎng)，2.0m以上稱為以上稱為超長(zhǎng)波長(zhǎng)超長(zhǎng)波長(zhǎng)。 1.2.1 光纖通信的光波波譜光纖通信使用的波長(zhǎng)范圍是在光纖通信使用的波長(zhǎng)范圍是在0.81.8 um。0.85um1.31 um1.

11、55um這是目前所采用的三個(gè)通信窗口。這是目前所采用的三個(gè)通信窗口。 2光纖通信的光波波譜 1.2.1 光纖通信的光波波譜 通信系統(tǒng)的傳輸容量取決于對(duì)載波調(diào)制的頻帶寬度，載波頻率越高，頻帶寬度越寬。 光纖通信的特點(diǎn)： 載波頻率高；頻帶寬度寬。 光通信利用的傳輸媒質(zhì)-光纖，可以在寬波長(zhǎng)范圍內(nèi)獲得很小的損耗。 1.2.1 光纖通信的光波波譜各種傳輸線路的損耗特性圖10001001010.110 M標(biāo)準(zhǔn)同軸38 mm 海底同軸光纖100 M1 G10 G100 G1 T10 T100 T1000 T頻率/HzM：(注)G：T：1061091012傳輸損耗/(dBkm 1)51 mm 波導(dǎo)器 2光纖通

12、信的光波波譜 表1-1各種單位的換算公式 1.2.1 光纖通信的光波波譜1.2.2 光纖通信的優(yōu)點(diǎn)光纖通信的優(yōu)點(diǎn)載頻高，通信容量大載頻高，通信容量大1.2.2 光纖通信的優(yōu)點(diǎn)光纖可以同時(shí)傳輸100 億個(gè)話路 光纖通信用的近紅外光的頻率比微波頻率高三個(gè)數(shù)量級(jí)以上。1.2.2 光纖通信的優(yōu)點(diǎn)載頻高，通信容量大載頻高，通信容量大損耗小，中繼距離長(zhǎng)損耗小，中繼距離長(zhǎng),且誤碼率小且誤碼率小1.2.2 光纖通信的優(yōu)點(diǎn)提純工藝的發(fā)展幾百公里無(wú)中繼傳輸電纜（1.5km）、微波（50km） 石英光纖波長(zhǎng) 1.31m 傳輸損耗傳輸損耗 0.50dB/km 1.55 m 0.20dB/km1.2.2 光纖通信的優(yōu)點(diǎn)

13、載頻高，通信容量大載頻高，通信容量大抗干擾好，保密性能好抗干擾好，保密性能好損耗小，中繼距離長(zhǎng)損耗小，中繼距離長(zhǎng),且誤碼率小且誤碼率小1.2.2 光纖通信的優(yōu)點(diǎn)無(wú)論有線還是無(wú)線的電通信都存在電磁泄露電通信極易受干擾易受雷電影響光纖的抗干擾性是相對(duì)電通信來(lái)講的，電通信的局限性如下：架 空明線的信息泄露1.2.2 光纖通信的優(yōu)點(diǎn)1.2.2 光纖通信的優(yōu)點(diǎn)光纖由非金屬的石英介質(zhì)材料構(gòu)成，是絕緣體，不怕雷電和高壓，不受電磁干擾。光纖中傳輸?shù)氖穷l率很高的光波，各種干擾的頻率一般較低。光纖通信抗干擾能力強(qiáng)的原因：1.2.2 光纖通信的優(yōu)點(diǎn)載頻高，通信容量大載頻高，通信容量大體積小，重量輕體積小，重量輕抗干

14、擾好，保密性能好抗干擾好，保密性能好損耗小，中繼距離長(zhǎng)損耗小，中繼距離長(zhǎng),且誤碼率小且誤碼率小1.2.2 光纖通信的優(yōu)點(diǎn)光纖的直徑很小是因?yàn)楣獾牟ㄩL(zhǎng)小，由波動(dòng)理論得出光纖得直徑為幾十微米。電纜粗重，是因?yàn)橐獢U(kuò)大橫截面積來(lái)降低電阻。光纖通信的特點(diǎn)1.2.2 光纖通信的優(yōu)點(diǎn)載頻高，通信容量大載頻高，通信容量大耗原材料少，成本低耗原材料少，成本低體積小，重量輕體積小，重量輕抗干擾好，保密性能好抗干擾好，保密性能好損耗小，中繼距離長(zhǎng)損耗小，中繼距離長(zhǎng),且誤碼率小且誤碼率小光纖的主要成分是SiO2 ，資源十分豐富。電纜的主要成分是Cu,Al等有色金屬，資源有限1.2.2 光纖通信的優(yōu)點(diǎn)8管同軸電纜每公里

15、耗銅1.2噸，鋁5噸每千克石英可以拉出一百公里的光纖(1)光纖彎曲半徑不宜過(guò)小光纖彎曲半徑不宜過(guò)小;(2)光纖的切斷和連接操作技術(shù)復(fù)雜光纖的切斷和連接操作技術(shù)復(fù)雜;(3)分路、耦合麻煩。分路、耦合麻煩。表表1-1列出了光纖與幾種電通信傳輸介質(zhì)的特性比較。列出了光纖與幾種電通信傳輸介質(zhì)的特性比較。1.2.3 光纖通信的缺點(diǎn)光纖通信的缺點(diǎn)光纖可以傳輸數(shù)字信號(hào)，也可以傳輸模擬信號(hào)。光纖可以傳輸數(shù)字信號(hào)，也可以傳輸模擬信號(hào)。光纖通信的各種應(yīng)用可概括如下：光纖通信的各種應(yīng)用可概括如下： 通信網(wǎng)通信網(wǎng) 構(gòu)成因特網(wǎng)的計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)構(gòu)成因特網(wǎng)的計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)和廣域網(wǎng) 有線電視網(wǎng)的干線和分配網(wǎng)有線電視網(wǎng)的干

16、線和分配網(wǎng) 綜合業(yè)務(wù)光纖接入網(wǎng)綜合業(yè)務(wù)光纖接入網(wǎng)1.2.4 光纖通信的應(yīng)用光纖通信的應(yīng)用1.3 光纖通信系統(tǒng)的組成光纖通信系統(tǒng)的組成信源電發(fā)射機(jī)光發(fā)射機(jī)光中繼光接收機(jī)電接收機(jī)信 宿 光纖通信則是用光作為信息的載體，以光纖作為光纖通信則是用光作為信息的載體，以光纖作為傳輸介質(zhì)的一種通信方式。它首先要在發(fā)射端將需傳輸介質(zhì)的一種通信方式。它首先要在發(fā)射端將需傳送的電話、電報(bào)、圖像和數(shù)據(jù)等信號(hào)進(jìn)行電光轉(zhuǎn)傳送的電話、電報(bào)、圖像和數(shù)據(jù)等信號(hào)進(jìn)行電光轉(zhuǎn)換，即將電信號(hào)變成光信號(hào)，再經(jīng)光纖傳輸?shù)浇邮論Q，即將電信號(hào)變成光信號(hào)，再經(jīng)光纖傳輸?shù)浇邮斩?，接收端將接收到的光信?hào)轉(zhuǎn)變成電信號(hào)，最后端，接收端將接收到的光信號(hào)

17、轉(zhuǎn)變成電信號(hào)，最后還原成消息。光纖通信系統(tǒng)示意圖如圖所示。還原成消息。光纖通信系統(tǒng)示意圖如圖所示。1.3 光纖通信系統(tǒng)的組成光纖通信系統(tǒng)的組成光纖通信系統(tǒng)的構(gòu)成光纖通信系統(tǒng)的構(gòu)成1.3 光纖通信系統(tǒng)的組成光纖通信系統(tǒng)的組成 光發(fā)射機(jī)的作用就是進(jìn)行電光發(fā)射機(jī)的作用就是進(jìn)行電/光轉(zhuǎn)換，并把轉(zhuǎn)換成的光脈光轉(zhuǎn)換，并把轉(zhuǎn)換成的光脈沖信號(hào)碼流輸入到光纖中進(jìn)行傳輸。沖信號(hào)碼流輸入到光纖中進(jìn)行傳輸。 光源器件一般是半導(dǎo)體發(fā)光二極管（光源器件一般是半導(dǎo)體發(fā)光二極管（LED）和半導(dǎo)體激光）和半導(dǎo)體激光二極管（二極管（LD）。）。 1.3 光纖通信系統(tǒng)的組成光纖通信系統(tǒng)的組成1.光發(fā)射機(jī)1.光發(fā)射機(jī)光發(fā)射機(jī)的性能基

18、本取決于光源的特性光源光譜特性：輸出光功率足夠大，調(diào)制頻率足夠高，譜線寬度和光束發(fā) 散角盡可能小，輸出功率和波長(zhǎng)穩(wěn)定， 器件壽命長(zhǎng)1.光發(fā)射機(jī)電信號(hào)對(duì)光的調(diào)制的實(shí)現(xiàn)方式（a）直接調(diào)制：用電信號(hào)直接調(diào)制半導(dǎo)體激光器或發(fā)光二極管的驅(qū)動(dòng)電流，使輸出光隨電信號(hào)變化而實(shí)現(xiàn)的。激光源驅(qū)動(dòng)器光纖光信號(hào)輸出電信號(hào)輸入(a)激光源調(diào)制器驅(qū)動(dòng)和控制電信號(hào)輸入光纖光信號(hào)輸出(b)（b）間接調(diào)制：把激光的產(chǎn)生和調(diào)制分開(kāi)，用獨(dú)立的調(diào)制器調(diào)制激光器的輸出光而實(shí)現(xiàn)的。 光接收機(jī)的作用就是進(jìn)行光光接收機(jī)的作用就是進(jìn)行光/電轉(zhuǎn)換。把從光纖線路輸出、電轉(zhuǎn)換。把從光纖線路輸出、產(chǎn)生畸變和衰減的微弱光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，并經(jīng)放大和處產(chǎn)

19、生畸變和衰減的微弱光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，并經(jīng)放大和處理后恢復(fù)成發(fā)射前的電信號(hào)。理后恢復(fù)成發(fā)射前的電信號(hào)。 光收器件一般是光電二極管光收器件一般是光電二極管 （ PIN ）和雪崩光電二極管）和雪崩光電二極管 （ APD ） 。1.3 光纖通信系統(tǒng)的組成光纖通信系統(tǒng)的組成2.光接收機(jī)2.光接收機(jī)響應(yīng)度高，噪聲低，相應(yīng)速度快光接收機(jī)的特性參數(shù)：靈敏度。它反映了接收機(jī)調(diào)整到最佳狀態(tài)時(shí)，接受微弱光信號(hào)的能力。 作用：完成光波的傳輸，把來(lái)自光發(fā)射機(jī)的光信號(hào)，以盡可作用：完成光波的傳輸，把來(lái)自光發(fā)射機(jī)的光信號(hào)，以盡可 能小的畸變能小的畸變(失真失真)和衰減傳輸?shù)焦饨邮諜C(jī)。和衰減傳輸?shù)焦饨邮諜C(jī)。 1.3 光纖通

20、信系統(tǒng)的組成光纖通信系統(tǒng)的組成3.光纖線路組成:光纖光纖、光纖接頭光纖接頭和光纖連接器。光纖連接器。光纖線路的光纖線路的性能性能主要由纜內(nèi)光纖的主要由纜內(nèi)光纖的傳輸特性傳輸特性決定。決定。 1按傳輸信號(hào)分類按傳輸信號(hào)分類 （1）數(shù)字光纖通信系統(tǒng)）數(shù)字光纖通信系統(tǒng) （2）模擬光纖通信系統(tǒng)）模擬光纖通信系統(tǒng) 2按波長(zhǎng)和光纖類型分類按波長(zhǎng)和光纖類型分類 （1）短波長(zhǎng)（）短波長(zhǎng)（0.85m左右）多模光纖通信系統(tǒng)左右）多模光纖通信系統(tǒng) （2）長(zhǎng)波長(zhǎng)（）長(zhǎng)波長(zhǎng)（1.31m）多模光纖通信系統(tǒng)）多模光纖通信系統(tǒng) （3）長(zhǎng)波長(zhǎng)（）長(zhǎng)波長(zhǎng)（1.31m）單模光纖通信系統(tǒng)）單模光纖通信系統(tǒng) （4）長(zhǎng)波長(zhǎng)（）長(zhǎng)波長(zhǎng)（1

21、.55m）單模光纖通信系統(tǒng)）單模光纖通信系統(tǒng)1.4 光纖通信系統(tǒng)的分類光纖通信系統(tǒng)的分類 1目前的進(jìn)展情況目前的進(jìn)展情況 （1）光纖通信的基礎(chǔ)研究方面）光纖通信的基礎(chǔ)研究方面 （2）光纖研制方面）光纖研制方面 （3）無(wú)源光器件研制方面）無(wú)源光器件研制方面 （4）光傳輸設(shè)備和系統(tǒng)的研究方面）光傳輸設(shè)備和系統(tǒng)的研究方面 （5）光接入網(wǎng)的研究方面）光接入網(wǎng)的研究方面 （6）理論研究方面）理論研究方面 1.5 光纖通信的發(fā)展趨勢(shì)光纖通信的發(fā)展趨勢(shì)2發(fā)展趨勢(shì)發(fā)展趨勢(shì)1）為了實(shí)現(xiàn)越來(lái)越大的信息容量和長(zhǎng)距離傳輸，必須使用低損）為了實(shí)現(xiàn)越來(lái)越大的信息容量和長(zhǎng)距離傳輸，必須使用低損耗和低色散的單模光纖。耗和低色

22、散的單模光纖。目前在通信網(wǎng)光纜線路中廣泛使用的是目前在通信網(wǎng)光纜線路中廣泛使用的是G652常規(guī)單模光纖常規(guī)單模光纖,這這種光纖種光纖1.55mm波長(zhǎng)波長(zhǎng),雖然損耗最小雖然損耗最小,但色散值較大，因此，可以說(shuō)常但色散值較大，因此，可以說(shuō)常規(guī)單模光纖運(yùn)用在規(guī)單模光纖運(yùn)用在1.55mm波長(zhǎng)時(shí)波長(zhǎng)時(shí),傳輸性能不理想。傳輸性能不理想。如果將零色散波長(zhǎng)如果將零色散波長(zhǎng)1.31mm移位至移位至1.55mm時(shí)，稱為色散位移光時(shí)，稱為色散位移光纖（纖（DSF），但這種光纖與摻餌光纖放大器（），但這種光纖與摻餌光纖放大器（EDFA）運(yùn)用在波分復(fù)）運(yùn)用在波分復(fù)用系統(tǒng)（用系統(tǒng)（WDM）中時(shí)，會(huì)由于光纖的非線性而產(chǎn)生四

23、波混頻，妨礙）中時(shí)，會(huì)由于光纖的非線性而產(chǎn)生四波混頻，妨礙WDM的正常運(yùn)用，這就意味著，光纖色散為零對(duì)的正常運(yùn)用，這就意味著，光纖色散為零對(duì)WDM不利。不利。為了使光纖通信技術(shù)順利的運(yùn)用到波分復(fù)用系統(tǒng)中，應(yīng)該減小光為了使光纖通信技術(shù)順利的運(yùn)用到波分復(fù)用系統(tǒng)中，應(yīng)該減小光纖色散，但不允許為零，因此，設(shè)計(jì)的新型單模光纖稱為非零色散纖色散，但不允許為零，因此，設(shè)計(jì)的新型單模光纖稱為非零色散光纖（光纖（NZDF），它在），它在1.541.56mm范圍內(nèi)色散值可保持在范圍內(nèi)色散值可保持在1.04.0ps/(nmkm),避開(kāi)了零色散區(qū)避開(kāi)了零色散區(qū),但又保持了較小的色散值。但又保持了較小的色散值。1.5

24、光纖通信的發(fā)展趨勢(shì)光纖通信的發(fā)展趨勢(shì) 2 2）光纖通信系統(tǒng)所用光子器件，近年來(lái)也有明顯發(fā)展。）光纖通信系統(tǒng)所用光子器件，近年來(lái)也有明顯發(fā)展。 為了適應(yīng)為了適應(yīng)WDMWDM系統(tǒng)的需要，近年來(lái)開(kāi)始研制多波長(zhǎng)光源器件系統(tǒng)的需要，近年來(lái)開(kāi)始研制多波長(zhǎng)光源器件（MLSMLS），它主要是把多路激光管排成陣列，連同一個(gè)星型耦合器），它主要是把多路激光管排成陣列，連同一個(gè)星型耦合器制成混合集成光組件。制成混合集成光組件。 對(duì)于光纖通信系統(tǒng)的接收端機(jī)，它的光電檢測(cè)器和前置放大器，對(duì)于光纖通信系統(tǒng)的接收端機(jī)，它的光電檢測(cè)器和前置放大器，主要是向高速率或?qū)掝l帶響應(yīng)方向發(fā)展，主要是向高速率或?qū)掝l帶響應(yīng)方向發(fā)展，PINPIN光電二極管經(jīng)過(guò)改進(jìn)光電二極管經(jīng)過(guò)改進(jìn)仍可符合要求，對(duì)于長(zhǎng)波長(zhǎng)仍可符合要求，對(duì)于長(zhǎng)波長(zhǎng)1.551.55m mm 波段使用的寬帶光電檢測(cè)器波段使用的寬帶光電檢測(cè)器,在在最近幾年曾研制一種金屬最近幾年曾研制一種金屬-半導(dǎo)體半導(dǎo)體-金屬的光電檢測(cè)管（金屬