光纤通信第07篇
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光纤通信原理:光信号在光纤中的传播光纤通信是一种通过光信号在光纤中传播来进行信息传输的高速通信技术。
以下是光纤通信的基本原理:1. 基本组成:光源:光纤通信系统的起点是光源,通常使用激光器或发光二极管产生光信号。
光纤:光纤是一根细长的玻璃或塑料纤维,具有高折射率,使光信号能够在其内部发生全反射。
接收器:光接收器用于接收光纤中传输的光信号,并将其转换为电信号。
2. 光信号传播过程:全反射:光信号在光纤中传播时,由于光纤的高折射率,发生全反射,使光信号一直保持在光纤内部。
多模和单模:光纤通信可以采用多模光纤或单模光纤。
多模光纤允许多个光模式传播,而单模光纤只允许单个光模式传播,提高了传输距离和带宽。
3. 传输特性:低损耗:光纤通信的传输损耗相对较低,因为光信号在光纤中的传播经历的全反射减小了信号的衰减。
高带宽:光纤通信支持高带宽传输,允许传输大量数据。
抗干扰:光纤通信对电磁干扰具有较强的抗干扰能力,因为光信号在光纤中传播不受电磁场影响。
4. 信号调制与解调:调制与解调:光信号可以通过调制技术携带不同的信息,如振幅调制(AM)、频率调制(FM)和相位调制(PM)。
接收端需要解调光信号以还原传输的信息。
5. 应用领域:通信网络:光纤通信广泛应用于长距离通信网络,包括电话、互联网和有线电视等。
医疗设备:在医疗领域,光纤通信用于内窥镜和激光手术设备,实现高效的图像传输和精准的激光操作。
传感器系统:光纤传感器系统利用光纤的特性,用于测量温度、压力和应变等物理量。
6. 光纤网络拓扑:星型拓扑:在光纤通信网络中,通常采用星型拓扑结构,其中中心设备连接到多个终端设备,使得光信号能够在不同设备之间传输。
7. 光纤技术进展:光纤放大器:引入了光纤放大器,如光纤放大器(EDFA),用于放大光信号,增加通信距离。
光纤通信系统:光纤通信系统的进一步发展包括光波分复用技术(WDM)、光时分复用技术(OTDM)等,提高了系统的容量和效率。
光纤通信调研报告光纤通信综述报告前言:孙老师,您好!在您给我们从光纤的历史、光纤通信的特点、光纤通信的应用给我们介绍了光纤通信之后,我对光纤通信有了一个更深层次的认识,也引发了我对光纤通信的兴趣,下面就是我结合您给我们讲的知识和我课外了解、收集的材料写的关于光纤通信的综述报告。
摘要:光纤通信技术(optical fiber munications)从光通信中脱颖而出,已成为现代通信的主要支柱之一,在现代电信网中起着举足轻重的作用。
光纤通信作为一门新兴技术,其近年来发展速度之快、应用面之广是通信史上罕见的,也是世界新技术革命的重要标志和未来信息社会中各种信息的主要传送工具。
一、光纤通信的发展史1、世界光纤通信发展史光纤的发明,引起了通信技术的一场革命,是构成21世纪即将到来的信息社会的一大要素。
1966年出生在中国上海的英籍华人高锟,发表论文《光频介质纤维表面波导》,提出用石英玻璃纤维(光纤)传送光信号来进行通信,可实现长距离、大容量通信。
1970年损失为20db/km的光纤研制出来了。
据说康宁公司花费3000万美元,得到30米光纤样品,认为非常值得。
这一突破,引起整个通信界的震动,世界发达国家开始投入巨大力量研究光纤通信。
1976年,美国贝尔实验室在亚特兰大到华盛顿间建立了世界第一条实用化的光纤通信线路,速率为45mb/s。
在上世纪70年代末,大容量的单模光纤和长寿命的半导体激光器研制成功。
光纤通信系统开始显示出长距离、大容量无比的优越性。
1996年wdm技术取得突破,贝尔实验室发展了wdm技术,美国mci公司在1997年开通了商用的wdm线路。
光纤通信系统的速率从单波长的2.5gb/s和10gb/s爆炸性地发展到多波长的tb/s传输。
当今实验室光系统速率已达10tb/s,几乎是用之不尽的,所以它的前景辉煌。
2、中国光纤通信发展史1973年,世界光纤通信尚未实用。
邮电部武汉邮电科学研究院(当时是武汉邮电学院)就开始研究光纤通信。
光纤通信基本知识第一篇:光纤通信基本知识一、光纤通信的基本知识(一)光纤通信的概念1870年的一天,英国物理学家丁达尔到皇家学会的演讲厅讲光的全反射原理,他做了一个简单的实验:在装满水的木桶上钻个孔,然后用灯从桶上边把水照亮。
结果使观众们大吃一惊。
人们看到,放光的水从水桶的小孔里流了出来,水流弯曲,光线也跟着弯曲,光居然被弯弯曲曲的水俘获了。
这些现象引起了丁达尔的注意,经过他的研究,发现这是由于全反射的作用,由于水等介质密度由于比周围的物质(如空气)大,即光从水中射向空气,当入射角大于某一角度时,折射光线消失,全部光线都反射回水中。
表面上看,光好像在水流中弯曲前进。
后来人们造出一种透明度很高、粗细像蜘蛛丝一样的玻璃丝──玻璃纤维,当光线以合适的角度射入玻璃纤维时,光就沿着弯弯曲曲的玻璃纤维前进。
由于这种纤维能够用来传输光线,所以称它为光导纤维。
(视频)光纤通信的原理是:在发送端首先要把传送的信息(如话音)变成电信号,然后调制到激光器发出的激光束上,使光的强度随电信号的幅度(频率)变化而变化,并通过光纤发送出去;在接收端,检测器收到光信号后把它变换成电信号,经解调后恢复原信息。
(视频)(二)光纤通信的发展光纤通信是现代通信网的主要传输手段,它的发展历史只有一二十年,已经历三代:短波长多模光纤、长波长多模光纤和长波长单模光纤。
采用光纤通信是通信史上的重大变革,美、日、英、法等20多个国家已宣布不再建设电缆通信线路,而致力于发展光纤通信。
中国光纤通信已进入实用阶段。
(三)光纤通信的优缺点1、光纤通信的优点现代通信网的三大支柱是光纤通信、卫星通信和无线电通信,而其中光纤通信是主体,这是因为光纤通信本身具有许多突出的优点:①频带宽,通信容量大。
光纤可利用的带宽约为50000GHz,1987年投入使用的1.7Gb/s光纤通信系统,一对光纤能同时传输24192路电话,2.4Gb/s系统,能同时传输30000多路电话。
光纤通信,是指将要传送的语音、图像和数据信号等调制在光载波上,以光纤作为传输媒介的通信方式1.本征:是光纤的固有损耗,包括:瑞利散射,固有吸收等。
2.弯曲:光纤弯曲时部分光纤内的光会因散射而损失掉,造成的损耗。
3.挤压:光纤受到挤压时产生微小的弯曲而造成的损耗。
4.杂质:光纤内杂质吸收和散射在光纤中传播的光,造成的损失。
5.不均匀:光纤材料的折射率不均匀造成的损耗。
6.对接:光纤对接时产生的损耗,如:不同轴(单模光纤同轴度要求小于0.8μm),端面与轴心不垂直,端面不平,对接心径不匹配和熔接质量差等。
7.多模光纤:中心玻璃芯教粗(50或62.5μm),可传多种模式的光。
但其模间色散较大,这就限制了传输数字信号的频率,而且随距离的增加会更加严重。
例如:600MB/KM的光纤在2KM时则只有300MB的带宽了。
因此,多模光纤传输的距离就比较近,一般只有几公里。
8.单模光纤:中心玻璃芯教细(芯径一般为9或10μm),只能传一种模式的光。
因此,其模间色散很小,适用于远程通讯,但其色度色散起主要作用,这样单模光纤对光源的谱宽和稳定性有较高的要求,即谱宽要窄,稳定性要好9.常规型光纤:光纤生产长家将光纤传输频率最佳化在单一波长的光上,如1300μm。
10.色散位移型光纤:光纤生产长家将光纤传输频率最佳化在两个波长的光上,如:1300μm和1550μm。
11.突变型光纤:光纤中心芯到玻璃包层的折射率是突变的。
其成本低,模间色散高。
适用于短途低速通讯,如:工控。
但单模光纤由于模间色散很小,所以单模光纤都采用突变型。
12.渐变型光纤:光纤中心芯到玻璃包层的折射率是逐渐变小,可使高模光按正弦形式传播,这能减少模间色散,提高光纤带宽,增加传输距离,但成本较高,现在的多模光纤多为渐变型光纤。
13.电发射端机主要任务是PCM编码和信号的多路复用。
多路复用是指将多路信号组合在一条物理信道上进行传输,到接收端再用专门的设备将各路信号分离出来,多路复用可以极大地提高通信线路的利用率。
光纤通信知识点(大全5篇)第一篇:光纤通信知识点光纤通信知识点提纲第一章知识点小结:1.什么是光纤通信?2、光纤通信和电通信的区别。
2.基本光纤通信系统的组成和各部分作用。
第二章知识点小结1、光能量在光纤中传输的必要条件(对光纤结构的要求)。
2、突变多模光纤数值孔径的概念及计算。
3、弱导波光纤的概念。
4、相对折射率指数差的定义及计算。
5、突变多模光纤的时间延迟。
6、渐变型多模光纤自聚焦效应的产生机理。
7、归一化频率的表达式。
8、突变光纤和平方律渐变光纤传输模数量的计算。
第三章知识点小结1、纤通信中常用的半导体激光器的种类。
2、半导体激光器的主要由哪三个部分组成?3、电子吸收或辐射光子所要满足的波尔条件。
4、什么是粒子数反转分布?5、理解半导体激光产生激光的机理和过程。
6、静态单纵模激光器。
7、半导体激光器的温度特性。
8、DFB激光器的优点。
9、LD与LED的主要区别10、常用光电检测器的种类。
11、光电二极管的工作原理。
12、PIN和APD的主要特点。
13、耦合器的功能。
14、光耦合器的结构种类。
15、什么是耦合比?16、什么是附加损耗?17、光隔离器的结构和工作原理。
第四章知识点小结1、数字光发射机的方框图。
2、光电延迟和张驰振荡。
3、激光器为什么要采用自动温度控4、数字光接收机的方框图。
5、光接收机对光检测器的要求。
6、什么是灵敏度?7、什么是误码和误码率?8、什么是动态范围?9、数字光纤通信读线路码型的要求。
10、数字光纤通信系统中常用的码型种类。
第五章知识点小结1、SDH的优点。
2、SDH传输网的主要组成设备。
3、SDH的帧结构(STM-1)。
4、SDH的复用原理。
5、三种误码率参数的概念。
6、可靠性及其表示方法。
7、损耗对中继距离限制的计算。
8、色散对中继距离限制的计算。
第七章点知识小结1、光放大器的种类2、掺铒光纤放大器的工作原理3、掺铒光纤放大器的构成方框图4、什么WDM?5、光交换技术的方式6、什么是光孤子?7、光孤子的产生机理8、相干光通信信号调制的方式9、相干光通信技术的优点第二篇:光纤通信知识点光纤通信优点光纤通信之所以受到人们的极大重视,这是因为和其它通信手段相比,具有无以伦比的优越性。