1、1,光纤通信技术与应用,江西师范大学通信系 叶志清,2,内容,光纤光栅技术与应用,3,Part 1 光纤及光通信技术简介,4,通信波段划分及相应传输媒介,频率 Hz,5,光纤及光通信技术简介,光纤通信技术与应用,光通信用光波载运信息，实现通信光纤通信以光波载运信息，用光纤作传输媒体，实现通信光纤通信的优点频带宽、信息容量大传输损耗低、无中继距离远材料丰富抗电磁干扰光纤间串话小，保密性好耐腐蚀、耐高压体积小、质量轻,6,光通信的发展,光纤通信技术与应用,光通信的发展过程,雏形：古代烽火、手旗、灯光,7,光纤基本理论,光纤通信技术与应用,菲涅耳定律：n1sin1=n2sin2,结论：若要实现全反射
2、，则必须有n1n2,8,9,可见，光纤的数值孔径（NA）仅取决于纤芯的折射率的大小及包层相对折射率差，而于光纤的直径无关。 标准多模光纤的NA公称值一般为0.2，对应的孔径角约为11.5。 标准单模光纤的NA公称值一般为0.10.15，对应的孔径角约为5.78.6。,10,光纤结构,光纤结构,光纤通信技术与应用,11,光纤结构,光纤通信技术与应用,两种常用光纤的结构及其折射率分布,12,机械手 Mechanical handle,13,光缆构成,光纤通信技术与应用,常用光缆的典型构成,14,国外光纤技术发展情况,光纤技术发展概况,光纤通信技术与应用,20世纪60年代中期，所研制的最好的光纤损耗
3、在400dB以上1966年英国标准电信研究所高锟及Hockham从理论上预言光纤损耗可降至20dB/km以下日本于1969年研制出第一根通信用光纤损耗为100dB/km1970年康宁公司（Corning）采用“粉末法”先后获得了损耗低于20dB/km和4dB/km的低损耗石英光纤1974年贝尔实验室（Bell）采用改进的化学汽相沉积法制出性能优于康宁公司的光纤产品。到1979年，掺锗石英光纤在1.55m处的损耗已经降到0.2dB/km，这一数值已经十分接近由Rayleigh散射所决定的石英光纤理论损耗极限,15,光纤技术发展概况,光纤通信技术与应用,1963年 开始光通信的研究1977年，第一
4、根短波长(0.85mm)阶跃型石英光纤问世，损耗 为300dB/km1978年，阶跃光纤的衰减降至5dB/km。研制出短波长多模梯 度光纤，即G.651光纤1979年，研制出多模长波长光纤，衰减为1dB/km。建成5.7 km、8Mb/s光通信系统试验段1980年 1300nm窗口衰减降至0.48dB/km，1550nm窗口衰减 为0.29dB/km。1981年多模光纤活动连接器进入实用1984年 武汉、天津34Mb/s市话中继光传输系统工程建成(多 模)1990年，研制出G.652标准单模光纤，最小衰减达0.35dB/km 1992年降至0.26dB/km,国内现状,16,1991年，研制出
5、G.653色散位移光纤。最小衰减达0.22dB/km 1997年，研制出G.655非零色散位移光纤 “六五”、“七五”、“八五”铺设“八纵八横”光纤线路总长约七万公里,光纤技术发展概况,光纤通信技术与应用,虽然光纤光缆的研制仅短短的20多年，其应用却已相当普遍。迄今，已敷设光缆长度超过100万km，光缆已敷设到世界屋脊西藏。生产光缆的厂家有200多家，每年所用光纤的数量超过400万km。在实际网络中，无论是核心网还是接入网，目前主要应用的还是G.652光纤。在核心网中新建线路已开始采用G.655光纤，在接入网中已开始应用光纤带光缆。我国光通信领域已掌握了光纤、器件、系统等各方面的关键技术，逐渐走进了国际光通信的先进行列。尤其在主要技术上，都有了自己的特色和创新。,
