1光纤通信实验基础知识简介 1.1光纤通信简介 一、光纤通信的发展 光纤即光导纤维，光纤通信即以光波为载烦，以光导纤维为传输媒质的一种通信方式， 1966年，C.K.Kao和C.A.Hockham发表了关于传输介质新概念的论文，指出了利用光纤 进行信息传输的可能性和技术途径，奠定了光纤通信的基础。20世纪70年代，光纤、光源、 半导体激光器研制取得了重大突破。光纤通信由起步到逐渐成熟，传输质量大人提高，传输 损耗逐年下降。19721973年，在850m波段，光纤的 传输损耗已下降到2B/km左右 此同时，光纤的带宽不断增加。光纤的生产从带宽较窄的阶跃型折射率光纤转向带宽较大的 渐变型折射率光纤：另外，光源的寿命不断增加，光源和光检测器件的性能也不断得以改善。 1976年，第一条速率为44.7B/s,传输距离约10km的光纤通信系统在美国亚特兰大的 地下管道中诞生。80年代，光线通信迅速由850m波段转向1310m波段，由多模光纤传输 系统转向单模光纤传输系统，并在1310m和1550m波段分别实现了损耗为Q.5dB/m利 0.2B/km的极低损耗的光纤传输。同时，石英光纤在1310nm波段时色度色散为零，这就促 使1310m波段单模光纤通信系统的迅速发展。 光纤通信技术的发展，可以粗略分为三个阶段： 第一阶段(196~1976年)：这是从基础研究到商业应用的开发时期。在这个时期，实 现了短波长(850m)低速率(34或45b/s)多模光纤通信系统，无中继传输距离约为10km。 第二阶段(1976 986 ):这是以提高传输率和增加传输距离为研究目标和大力推 应用的大发展时期。在这个时期，光纤从多模光纤转向单模光纤，由短波长（⑧50m)向长波 长转移(1310m,1550nm)。实现了工作波长为1310nm,传输速率为140~565b/s的单模光 纤通信系统，无中继传输距离约为50~100km。 第三阶段(10861996年)：这县以招人穷量超长离为日标，全面深入开据新转术研 究的时期。在这个时期，实现了1550m色散移位单模光纤通信系统。采用了外调制技术 传输速率可达2.5~10Gb/s,无中继传输距离约为100~150km 目前，“掺铒光纤放大器(EDFA)密集波分复用(DWDM)+非零色散光纤(NZDSF)+光 子集成(PIC)”正成为长途高速光纤通信线路的主要技术方向。同时，光交义连接(OXC) 设备、光分插复用(OD)设备、基于波长选路的DDM全光网正在研究和试验。此外，新 型的光器件，新兴的技术和新型的系统也都层出不穷，可以展望：光纤通信作为一高新技术 产业，将以更快的速度发展，光纤通信技术将逐步普及，光纤通信的应用领域将更加广阔。 二、光纤通信的优点 由于作为载波的光波频率比电波频率高得多，而作为传输介质的光纤又比同轴电缆或波 导管的损耗低得多，因此相对于电缆通信或微波通信，光纤通信具有许多独特的优点： 1、光波频率很高，光纤传输频带很觉，故传输容量很大，理论上可通过上亿门话路或 上万套电视，可进行图像、数据、传真、控制、打印等多种业务： 2、不受电磁干扰，保密性好，且不怕雷击，可利用高压电缆架空激设，可用于国防、 铁路、防悍等；2 1 光纤通信实验基础知识简介 1.1 光纤通信简介 一、光纤通信的发展 光纤通信的发展 光纤即光导纤维，光纤通信即以光波为载频，以光导纤维为传输媒质的一种通信方式。 1966 年，C.K.Kao 和 C.A.Hockham 发表了关于传输介质新概念的论文，指出了利用光纤 进行信息传输的可能性和技术途径，奠定了光纤通信的基础。20 世纪 70 年代，光纤、光源、 半导体激光器研制取得了重大突破。光纤通信由起步到逐渐成熟，传输质量大大提高，传输 损耗逐年下降。1972～1973 年，在 850nm 波段，光纤的传输损耗已下降到 2dB/km 左右；与 此同时，光纤的带宽不断增加。光纤的生产从带宽较窄的阶跃型折射率光纤转向带宽较大的 渐变型折射率光纤；另外，光源的寿命不断增加，光源和光检测器件的性能也不断得以改善。 1976 年，第一条速率为 44.7MB/s，传输距离约 10km 的光纤通信系统在美国亚特兰大的 地下管道中诞生。80 年代，光线通信迅速由 850nm 波段转向 1310nm 波段，由多模光纤传输 系统转向单模光纤传输系统，并在 1310nm 和 1550nm 波段分别实现了损耗为 0.5dB/km 和 0.2dB/km 的极低损耗的光纤传输。同时，石英光纤在 1310nm 波段时色度色散为零，这就促 使 1310nm 波段单模光纤通信系统的迅速发展。 光纤通信技术的发展，可以粗略分为三个阶段： 第一阶段（1966～1976 年）：这是从基础研究到商业应用的开发时期。在这个时期，实 现了短波长（850nm）低速率(34 或 45Mb/s)多模光纤通信系统，无中继传输距离约为 10km。 第二阶段（1976～1986 年）：这是以提高传输率和增加传输距离为研究目标和大力推广 应用的大发展时期。在这个时期，光纤从多模光纤转向单模光纤，由短波长(850nm)向长波 长转移(1310nm,1550nm)。实现了工作波长为 1310nm，传输速率为 140～565Mb/s 的单模光 纤通信系统，无中继传输距离约为 50～100km。 第三阶段（1986～1996 年）：这是以超大容量超长距离为目标，全面深入开展新技术研 究的时期。在这个时期，实现了 1550nm 色散移位单模光纤通信系统。采用了外调制技术， 传输速率可达 2.5～10Gb/s，无中继传输距离约为 100～150km。 目前，“掺铒光纤放大器（EDFA）+密集波分复用（DWDM）+非零色散光纤（NZDSF）+光 子集成（PIC）”正成为长途高速光纤通信线路的主要技术方向。同时，光交叉连接（OXC） 设备、光分插复用（OADM）设备、基于波长选路的 DWDM 全光网正在研究和试验。此外，新 型的光器件，新兴的技术和新型的系统也都层出不穷，可以展望：光纤通信作为一高新技术 产业，将以更快的速度发展，光纤通信技术将逐步普及，光纤通信的应用领域将更加广阔。 二、光纤通信的优点 光纤通信的优点 由于作为载波的光波频率比电波频率高得多，而作为传输介质的光纤又比同轴电缆或波 导管的损耗低得多，因此相对于电缆通信或微波通信，光纤通信具有许多独特的优点： 1、光波频率很高，光纤传输频带很宽，故传输容量很大，理论上可通过上亿门话路或 上万套电视，可进行图像、数据、传真、控制、打印等多种业务； 2、不受电磁干扰，保密性好，且不怕雷击，可利用高压电缆架空敷设，可用于国防、 铁路、防爆等；