光纤通信第一章试卷.ppt

光纤通信技术
第1章光纤通信概论
光纤通信发展历程
光纤通信的系统构成
光纤通信的特点
光纤通信新技术
通信技术简史
按时代划分,通信技术经历了三大飞跃
光纤通信
电通信
光通信
光通信可以上溯西周时期建立的烽火台作为军事报警设施,下及当今指挥城市交通的信号灯和航海中使用的灯塔。
目视光通信
光通信可以上溯西周时期建立的烽火台作为军事报警设施,下及当今指挥城市交通的信号灯和航海中使用的灯塔。
传输距离短
光通信的缺点
传递信息量少
1880年,美国人贝尔(Bell)发明了用光波作载波传送话音的“光电话”,通话距离达到213米。
贝尔的光电话
光电话原理图
光源
透镜
送话器
反射镜
震动片
光敏电池
贝尔用弧光灯或者太阳光作为光源,光束通过透镜聚焦在话筒的震动片上。当人对着话筒讲话时,震动片随着话音震动而使反射光的强弱随着话音的强弱作相应的变化,从而使话音信息“承载”在光波上(这个过程叫调制)。
在接收端,装有一个抛物面接收镜,它把经过大气传送过来的载有话音信息的光波反射到硅光电池上,硅光电池将光能转换成电流(这个过程叫解调)。电流送到听筒,就可以听到从发送端送过来的声音了。
接收镜
贝尔光电话是现代光通信的雏型
1、为什么光通信传输的距离非常有限,这主要是因为,这种传输方式里面的传输介质是“大气”,损耗大,如果碰上雨、雪甚至雾霾天气,信号甚至可能会中断。
更深层次的原因,我们现代人都已经知道了,是因为光是一种“波”,且波长很短(— μm ),它很容易被大气中的“尘埃粒子”所阻挡。
2、另外,Bell的光电话是利用自然光(光源)作为载波,这种光的频率和相位杂乱无章,不能用于大容量的通信。
3、能否建立“光通道”如“波导管”式的东西以减少损失(损耗)呢?是否可以找到新型的光源呢?
1960年,美国人梅曼(T. H. Maiman)发明了世界上第一台红宝石激光器。梅曼利用红宝石晶体做发光材料,用发光度很高的脉冲氙灯做激发光源,获得了人类有史以来的第一束激光。
1965年,第一台可产生大功率激光的器件--二氧化碳激光器诞生。
1967年,第一台X射线激光器研制成功。

激光器的发明和应用,使沉睡了80年的光通信进入到了一个崭新的阶段。
激光器大气通信