光纤通信原理
杨一荔
第一讲 光纤通信概述
? 一、光纤通信的发展史与趋势
? 二、电磁波的波谱
? 三、光纤通信系统基本组成
? 四、光纤通信的特点
主要内容
光纤通信是以 光纤 为
传输媒质,以 光信号 为信
息载体的通信方式,
光纤通信的发展史
? 1880年，美国科学家贝尔发明光电话 。光通信
开始起源发展。
? 1960年,美国人梅曼发明第一台红宝石激光器 。
? 1966年，英籍华人高锟指出：如果能够减少玻
璃中的杂质含量，就可以制造出损耗低于
20dB/km的光纤。
? 1970年是使光纤通信发展出现跨越的一年，美
国康宁公司研制出了损耗系数为 20dB/km的光纤,
同年，美贝尔公司研制出使用寿命长达几小时
的半导体激光器。光纤通信从此进入飞速发展。
光纤通信发展三个阶段
? 1966---1976年,是从基础研究到商业应用的
开发时期 。
? 1976---1986年是以提高传输速率和增加传
输距离为目的和大力推广的发展阶段 。
? 1986----1996年是以实现超大容量超长距离
为目标,全面深入开展新技术援救阶段。
电磁波的波谱
（ 光纤窗口 ）
（ 1.8μ m至 0.8μ m）
远红外 红外 可见光 紫外线
（ 300至 25μ m） （ 25至 0.76μ m） （ 0.76至 0.39 ）
长波 中波 短波 微波 毫米波 光波 X射线 γ 射线 宇宙射线
3000km 30km 300m 3m 3cm 0.3mm 3μ m 30nm 0.3nm 30pm 0.3pm 波长
0 102 104 106 108 1010 1012 1014 1016 1018 1020 频率 （ Hz）
光纤通信系统的基本组成
驱 动
电 路
光 源
光 中
继 器
光 检
测 器
放 大
电 路
光发送机 光接收机
电信号 光缆 光缆 电信号
光发送机
?组成 ------ 半导体光源 (核心 )、
驱动器和调制器 。
?功能 ----- 将待发送的电信号进
行电 /光转换,并将转换出的光信
号最大限度的注入光纤中进行传
输 。
?组成 ------ 光纤、光纤接头和
光连接器
?功能 ------ 把来自光发送机的
光信号,以尽可能小的畸变和衰
减传输到光接收机
光纤线路
光接收机
?组成 ------ 光电检测器 (核心 )、
放大器和相关电路
?功能 ------ 将光纤传来的光信
号进行光 /电转换,并对转换出的
电信号进行放大和恢复,
光中继机
功能 —— 将经过一段光纤线路传
输后产生了失真的光信号进行放
大及再生后送入下一段光纤中传
送从而可延长光信号传输距离。
? 传输衰减小, 传输距离长 。
? 传输频带宽, 通信容量大 。
? 抗电磁干扰, 传输质量好 。
? 体积小, 重量轻, 便于施工 。
? 原材料丰富, 节约有色金属, 有
利于环保 。
? 易碎不易接续 。
光纤通信的特点
杨一荔
第一讲 光纤通信概述
? 一、光纤通信的发展史与趋势
? 二、电磁波的波谱
? 三、光纤通信系统基本组成
? 四、光纤通信的特点
主要内容
光纤通信是以 光纤 为
传输媒质,以 光信号 为信
息载体的通信方式,
光纤通信的发展史
? 1880年，美国科学家贝尔发明光电话 。光通信
开始起源发展。
? 1960年,美国人梅曼发明第一台红宝石激光器 。
? 1966年，英籍华人高锟指出：如果能够减少玻
璃中的杂质含量，就可以制造出损耗低于
20dB/km的光纤。
? 1970年是使光纤通信发展出现跨越的一年，美
国康宁公司研制出了损耗系数为 20dB/km的光纤,
同年，美贝尔公司研制出使用寿命长达几小时
的半导体激光器。光纤通信从此进入飞速发展。
光纤通信发展三个阶段
? 1966---1976年,是从基础研究到商业应用的
开发时期 。
? 1976---1986年是以提高传输速率和增加传
输距离为目的和大力推广的发展阶段 。
? 1986----1996年是以实现超大容量超长距离
为目标,全面深入开展新技术援救阶段。
电磁波的波谱
（ 光纤窗口 ）
（ 1.8μ m至 0.8μ m）
远红外 红外 可见光 紫外线
（ 300至 25μ m） （ 25至 0.76μ m） （ 0.76至 0.39 ）
长波 中波 短波 微波 毫米波 光波 X射线 γ 射线 宇宙射线
3000km 30km 300m 3m 3cm 0.3mm 3μ m 30nm 0.3nm 30pm 0.3pm 波长
0 102 104 106 108 1010 1012 1014 1016 1018 1020 频率 （ Hz）
光纤通信系统的基本组成
驱 动
电 路
光 源
光 中
继 器
光 检
测 器
放 大
电 路
光发送机 光接收机
电信号 光缆 光缆 电信号
光发送机
?组成 ------ 半导体光源 (核心 )、
驱动器和调制器 。
?功能 ----- 将待发送的电信号进
行电 /光转换,并将转换出的光信
号最大限度的注入光纤中进行传
输 。
?组成 ------ 光纤、光纤接头和
光连接器
?功能 ------ 把来自光发送机的
光信号,以尽可能小的畸变和衰
减传输到光接收机
光纤线路
光接收机
?组成 ------ 光电检测器 (核心 )、
放大器和相关电路
?功能 ------ 将光纤传来的光信
号进行光 /电转换,并对转换出的
电信号进行放大和恢复,
光中继机
功能 —— 将经过一段光纤线路传
输后产生了失真的光信号进行放
大及再生后送入下一段光纤中传
送从而可延长光信号传输距离。
? 传输衰减小, 传输距离长 。
? 传输频带宽, 通信容量大 。
? 抗电磁干扰, 传输质量好 。
? 体积小, 重量轻, 便于施工 。
? 原材料丰富, 节约有色金属, 有
利于环保 。
? 易碎不易接续 。
光纤通信的特点
