光纤通信课程
光纤通信课程设计实例
光纤通信课程设计实例一、教学目标本节课的教学目标是让学生掌握光纤通信的基本原理、光纤的特性及其在通信领域的应用。
具体分为以下三个部分：1.知识目标：–了解光纤通信的历史和发展趋势；–掌握光纤的基本结构和原理；–理解光纤通信系统的组成及工作原理；–熟悉光纤通信技术的应用领域。
2.技能目标：–能够描述光纤通信系统的各个组成部分及其功能；–能够分析光纤通信系统的优缺点；–能够计算光纤通信系统的传输容量；–能够设计简单的光纤通信系统。
3.情感态度价值观目标：–培养学生对光纤通信技术的兴趣，认识到其在现代通信中的重要性；–培养学生勇于探索、积极思考的科学精神；–培养学生团队协作、沟通交流的能力。
二、教学内容本节课的教学内容主要包括以下几个部分：1.光纤通信概述：介绍光纤通信的发展历程、光纤通信与传统通信方式的比较；2.光纤的基本结构与原理：讲解光纤的组成、光纤的传输原理；3.光纤通信系统：介绍光纤通信系统的组成部分，包括光源、光纤、光检测器等；4.光纤通信技术的应用：讲解光纤通信在各个领域的应用，如电信、电力、交通等；5.光纤通信技术的未来发展：展望光纤通信技术的发展趋势。
三、教学方法为了提高教学效果，本节课采用多种教学方法相结合的方式：1.讲授法：教师讲解光纤通信的基本概念、原理和应用；2.案例分析法：分析实际案例，让学生了解光纤通信在现实生活中的应用；3.实验法：安排实验室实践活动，让学生亲手操作，加深对光纤通信技术的理解；4.讨论法：分组讨论，让学生分享学习心得，培养团队合作精神。
四、教学资源为了支持本节课的教学，准备以下教学资源：1.教材：《光纤通信原理与应用》；2.参考书：光纤通信相关论文、技术文档；3.多媒体资料：光纤通信系统的工作原理动画、实际应用案例视频；4.实验设备：光纤通信实验装置、光具等。
通过以上教学资源，为学生提供丰富的学习体验，提高教学效果。
五、教学评估本节课的评估方式包括以下几个方面：1.平时表现：通过观察学生在课堂上的参与程度、提问回答等情况，评估学生的学习态度和理解程度；2.作业：布置相关的作业，评估学生对知识的掌握和应用能力；3.考试：安排一次考试，全面测试学生对光纤通信知识的掌握和应用能力；4.实验报告：评估学生在实验过程中的操作能力和对实验结果的分析能力。
光纤通信课程设计报告
光纤通信课程设计报告一、课程目标知识目标：1. 让学生理解光纤通信的基本原理，掌握光纤的传输特性以及光纤的类型和结构。
2. 使学生掌握光纤通信系统的组成，了解发射机、光纤、接收机等关键部件的工作原理。
3. 让学生掌握光纤通信的优点，了解其在现代通信领域的应用。
技能目标：1. 培养学生运用光纤通信知识解决实际问题的能力，学会分析光纤通信系统的性能指标。
2. 提高学生的实验操作能力，通过实践掌握光纤的连接、敷设和测试方法。
3. 培养学生运用所学知识进行小组合作和交流表达的能力。
情感态度价值观目标：1. 激发学生对光纤通信技术的好奇心和探究欲望，培养其创新意识和科学精神。
2. 培养学生热爱科学、勤奋学习的态度，使其认识到科学技术对社会发展的贡献。
3. 引导学生关注我国光纤通信领域的发展，增强国家自豪感和责任感。
本课程针对高年级学生，课程性质为理论实践相结合。
在分析课程性质、学生特点和教学要求的基础上，将课程目标分解为具体的学习成果。
后续教学设计和评估将以此为基础，确保学生能够达到预期学习效果。
二、教学内容1. 光纤通信原理- 光纤的结构与分类- 光纤的传输特性：模式、带宽、损耗- 光的发射与接收原理2. 光纤通信系统组成- 发射机：光源、调制器- 光纤：单模光纤、多模光纤- 接收机：光检测器、解调器3. 光纤通信技术的应用- 现代通信网络中的应用- 不同场景下的光纤敷设与接入技术- 光纤通信在我国的发展现状与趋势4. 光纤通信性能分析- 系统性能指标：速率、误码率、距离- 影响光纤通信性能的因素- 提高系统性能的方法和技术5. 实践操作- 光纤的切割、熔接和测试- 光纤通信实验：搭建简易光纤通信系统- 小组合作：设计并分析光纤通信方案教学内容根据课程目标进行选择和组织，确保科学性和系统性。
教学大纲明确以下安排和进度：- 第1周：光纤通信原理- 第2周：光纤通信系统组成- 第3周：光纤通信技术的应用- 第4周：光纤通信性能分析- 第5周：实践操作（实验课）教材章节对应如下：- 第1-2章：光纤结构与特性、光纤通信原理- 第3章：光纤通信系统组成- 第4章：光纤通信技术与应用- 第5章：光纤通信性能分析与优化教学内容紧密联系课本，旨在帮助学生掌握光纤通信知识，提高实践操作能力。
光纤通信课程设计
光纤通信课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解光纤通信的基本原理，掌握光纤的传输特性和优点。
2. 学习光纤的构造、分类及其在通信系统中的应用。
3. 掌握光纤通信系统的基本组成部分，了解其工作原理。
技能目标：1. 能够运用所学知识分析光纤通信系统中信号传输与接收的过程。
2. 学会使用光纤通信设备，进行简单的光纤连接与测试操作。
3. 能够设计并搭建简单的光纤通信实验模型，验证光纤通信原理。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对光纤通信技术的好奇心和探索精神，激发其学习兴趣。
2. 增强学生对我国光纤通信技术发展的了解，培养其民族自豪感。
3. 培养学生团队协作意识，提高沟通与交流能力。
分析课程性质、学生特点和教学要求，本课程旨在通过理论教学与实践操作相结合，帮助学生掌握光纤通信的基础知识，培养其实践操作能力。
课程目标具体明确，便于后续教学设计和评估。
在教学过程中，注重激发学生的学习兴趣，引导其主动探索，提高其分析问题和解决问题的能力。
同时，关注学生情感态度价值观的培养，使其在学习过程中形成正确的价值观和积极的人生态度。
二、教学内容1. 光纤通信原理- 光纤的结构与分类- 光的传播原理- 光纤的传输特性2. 光纤通信系统组成- 发射与接收设备- 光纤与光缆- 中继器与光纤分路器3. 光纤通信技术应用- 光纤通信在我国的发展- 光纤通信在实际应用中的优势- 光纤通信在生活中的应用案例4. 实践操作- 光纤连接与测试- 光纤通信实验模型设计与搭建- 信号传输与接收分析教学内容依据课程目标进行选择和组织，保证科学性和系统性。
教学大纲明确如下安排：第1周：光纤通信原理第2周：光纤通信系统组成第3周：光纤通信技术应用第4周：实践操作（分组进行实验设计与操作）教学内容与课本紧密关联，涵盖光纤通信基础知识、系统组成、应用及实践操作等方面，旨在帮助学生全面掌握光纤通信技术。
三、教学方法本课程采用多样化的教学方法，旨在激发学生的学习兴趣，提高其学习主动性和实践能力。
光纤通信技术课程设计
光纤通信技术课程设计一、教学目标本课程旨在让学生了解和掌握光纤通信技术的基本原理、应用和发展趋势。
通过本课程的学习，学生将能够：1.知识目标：理解光纤通信的基本原理，包括光的传播、光纤的构造和特性、光信号的调制和解调等；掌握光纤通信系统的基本组成，包括光源、光纤、光接收器等；了解光纤通信技术的应用领域和未来发展趋势。
2.技能目标：能够使用光学仪器和设备进行光纤通信实验；具备分析和解决光纤通信系统中出现的问题的能力。
3.情感态度价值观目标：培养学生对新技术的敏感性和好奇心，使学生认识到光纤通信技术在现代社会中的重要性和前景，提高学生的社会责任感和使命感。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括光纤通信的基本原理、光纤通信系统的组成、光纤通信技术的应用和发展趋势。
具体包括以下章节：1.光纤通信概述：介绍光纤通信的定义、特点和应用领域。
2.光的传播：讲解光在光纤中的传播原理，包括光纤的构造和特性、光的传播模式等。
3.光信号的调制和解调：介绍光信号的调制方法和解调原理，包括强度调制、相位调制、频率调制等。
4.光纤通信系统：讲解光纤通信系统的基本组成，包括光源、光纤、光接收器等，以及各部分的作用和功能。
5.光纤通信技术的应用：介绍光纤通信技术在各个领域的应用，如通信、电力、交通等。
6.光纤通信技术的未来发展：讲解光纤通信技术的发展趋势，如高速光纤通信、光纤到户等。
三、教学方法为了提高学生的学习兴趣和主动性，本课程将采用多种教学方法，如讲授法、讨论法、案例分析法、实验法等。
具体如下：1.讲授法：通过讲解光纤通信的基本原理、概念和应用，使学生掌握光纤通信技术的基本知识。
2.讨论法：学生就光纤通信技术的相关问题进行讨论，培养学生的思考能力和团队协作精神。
3.案例分析法：通过分析实际案例，使学生更好地理解和掌握光纤通信技术的应用。
4.实验法：让学生亲自动手进行光纤通信实验，提高学生的实践能力和解决问题的能力。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，本课程将选择和准备以下教学资源：1.教材：选用国内外优秀的光纤通信技术教材，如《光纤通信原理》等。
《光纤通信技术》课程教学大纲、教案、课程日历
《光纤通信技术》课程教学大纲、教案、课程日历一、教学大纲1.1 课程简介《光纤通信技术》是一门介绍光纤通信的基本原理、技术及其应用的课程。
通过本课程的学习，使学生掌握光纤通信的基本概念、光纤的传输特性、光纤通信系统的组成及其关键技术，了解光纤通信的发展趋势和应用领域。
1.2 教学目标（1）了解光纤通信的基本概念及其发展历程。
（2）掌握光纤的传输特性，包括损耗、色散、非线性效应等。
（3）熟悉光纤通信系统的组成，包括发射、传输、接收等部分。
（4）掌握光纤通信的关键技术，如波分复用、光放大器、光纤传感器等。
（5）了解光纤通信的应用领域及发展趋势。
1.3 教学内容（1）光纤通信的基本概念及发展历程（2）光纤的传输特性（3）光纤通信系统的组成（4）光纤通信的关键技术（5）光纤通信的应用领域及发展趋势二、教案2.1 教案设计本课程采用讲授、实验、讨论等多种教学方法，结合教材、PPT、网络资源等教学资源，以提高学生的学习兴趣和参与度。
2.2 课时安排（1）光纤通信的基本概念及发展历程：2课时（2）光纤的传输特性：3课时（3）光纤通信系统的组成：2课时（4）光纤通信的关键技术：4课时（5）光纤通信的应用领域及发展趋势：2课时三、课程日历3.1 第1周：光纤通信的基本概念及发展历程（1）第1课时：介绍光纤通信的定义、分类及其发展历程（2）第2课时：介绍光纤通信的优点及缺点3.2 第2周：光纤的传输特性（1）第1课时：光纤的组成及结构（2）第2课时：光纤的传输原理（3）第3课时：光纤的损耗与色散3.3 第3周：光纤通信系统的组成（1）第1课时：发射器与接收器（2）第2课时：光纤与光缆（3）第3课时：波分复用技术3.4 第4周：光纤通信的关键技术（1）第1课时：光放大器（2）第2课时：光纤传感器（3）第3课时：光开关与光调制器（4）第4课时：光传输网络3.5 第5周：光纤通信的应用领域及发展趋势（1）第1课时：光纤通信在通信领域的应用（2）第2课时：光纤通信在数据通信中的应用（3）第3课时：光纤通信在有线电视中的应用（4）第4课时：光纤通信的发展趋势六、教学资源6.1 教材《光纤通信技术》教材，作者：X，出版社：X。
光纤通信本科教学版
光纤通信本科教学版
光纤通信是指利用光纤作为传输介质进行信息传输的通信技术。
光纤通信在信息传输领域具有重要的地位，其应用涵盖了通信、网络、医疗、工业等多个领域。
在本科教学版中，通常会涉及以下内容：
1. 光纤通信的基本原理，介绍光纤通信的基本原理，包括光的
传输特性、全反射原理、光纤的结构和材料等方面的知识。
2. 光纤通信系统的组成，包括光源、光纤、光探测器等组成部分，以及光纤通信系统的整体框架和工作原理。
3. 光纤通信的调制与解调技术，介绍光纤通信中的调制技术，
如调幅、调频、调相等技术，以及解调技术的原理和方法。
4. 光纤通信的传输特性与性能，包括光纤传输的损耗、色散、
非线性效应等特性，以及光纤通信系统的性能参数和评估方法。
5. 光纤通信网络的架构与协议，介绍光纤通信网络的基本架构，如光纤接入网、光纤传输网、光纤分布式传感网络等，以及光纤通
信网络中常用的协议和标准。
6. 光纤通信的应用与发展，介绍光纤通信在通信、互联网、数据中心、医疗、工业控制等领域的应用，以及光纤通信技术的发展趋势和未来展望。
在本科教学版的课程中，通常会通过理论教学、实验操作、案例分析等方式，帮助学生全面了解光纤通信技术的基本原理、应用领域和发展趋势，培养学生的理论素养和实践能力，为他们将来在相关领域的工作和研究打下坚实的基础。
光纤通信课程设计matlab
光纤通信课程设计matlab一、教学目标本课程旨在让学生了解和掌握光纤通信的基本原理和技术，通过MATLAB仿真实验，使学生能够熟练运用MATLAB进行光纤通信系统的仿真和分析。
具体的教学目标如下：1.知识目标：•掌握光纤的基本特性及光纤通信的基本原理；•理解光纤通信系统的组成部分及其工作原理；•熟悉MATLAB在光纤通信领域的应用。
2.技能目标：•能够使用MATLAB进行光纤通信系统的仿真实验；•能够对仿真结果进行分析和解释；•能够运用所学知识解决实际光纤通信问题。
3.情感态度价值观目标：•培养学生的创新意识和团队协作精神；•增强学生对光纤通信技术的兴趣和热情；•培养学生对科技发展的责任感和使命感。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分：1.光纤通信概述：介绍光纤通信的基本概念、发展历程和应用领域；2.光纤的特性：讲解光纤的传输原理、损耗机制和色散特性；3.光纤通信系统：介绍光纤通信系统的组成部分，包括发射、传输、接收和调制解调技术；4.MATLAB在光纤通信中的应用：讲解MATLAB的基本用法，以及在光纤通信系统仿真中的应用。
5.光纤通信概述（2课时）；6.光纤的特性（3课时）；7.光纤通信系统（4课时）；8.MATLAB在光纤通信中的应用（6课时）。
三、教学方法为了提高教学效果，本课程将采用多种教学方法相结合的方式进行教学：1.讲授法：用于讲解光纤通信的基本原理和概念；2.案例分析法：通过分析实际案例，使学生更好地理解光纤通信系统的组成和工作原理；3.实验法：让学生动手进行MATLAB仿真实验，培养实际操作能力；4.讨论法：鼓励学生积极参与课堂讨论，提高沟通和协作能力。
四、教学资源1.教材：选用《光纤通信原理与技术》等国内外优秀教材；2.参考书：提供《MATLAB教程》等相关参考书籍；3.多媒体资料：制作精美的课件和教学视频，方便学生课后复习；4.实验设备：提供计算机、MATLAB软件及相关实验设备，为学生提供动手实践的机会。
光纤通信本科课程设计
光纤通信 本科课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解光纤通信的基本原理，掌握光纤的传输特性和优势。
2. 学习光纤的组成结构，了解不同类型的光纤及其应用场景。
3. 掌握光发射器、光接收器的工作原理及其在光纤通信中的作用。
4. 理解光纤通信系统中常用的编码和解码技术。
技能目标：1. 能够运用光纤通信相关知识，分析并解决实际通信问题。
2. 学会使用光纤通信设备，进行简单的光纤连接和测试操作。
3. 能够设计简单的光纤通信系统，并进行性能评估。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对光纤通信技术的好奇心和探究精神，提高学习兴趣。
2. 增强学生的团队合作意识，培养在光纤通信实验和项目中相互协作的能力。
3. 让学生认识到光纤通信在现代通信领域的重要地位，增强社会责任感和使命感。
课程性质：本课程为本科阶段的光纤通信课程设计，旨在帮助学生巩固光纤通信的基础知识，提高实践操作能力。
学生特点：本科学生具备一定的理论基础，具有较强的学习能力和动手能力，对新技术和新知识充满好奇心。
教学要求：结合学生特点，注重理论与实践相结合，充分调动学生的主观能动性，提高学生的实际操作能力和问题解决能力。
通过课程设计，使学生在掌握光纤通信基本知识的基础上，具备实际应用和创新能力。
教学过程中，将目标分解为具体的学习成果，以便于教学设计和评估。
二、教学内容1. 光纤通信原理- 光纤的结构与分类- 光纤的传输特性- 光的传播原理2. 光纤通信器件- 光发射器：LED、LD、光泵浦源- 光接收器：PIN光电二极管、APD- 光纤连接器、耦合器、波分复用器3. 光纤通信系统- 系统组成与工作原理- 常用编码解码技术- 光纤通信系统的性能指标4. 光纤通信网络- 网络结构及其应用- 光纤通信技术在现代通信网络中的应用- 光网络的发展趋势5. 光纤通信实验- 光纤的切割、熔接与测试- 光发射器与光接收器的性能测试- 光纤通信系统的搭建与性能评估教学内容根据课程目标制定，涵盖光纤通信的基本原理、器件、系统、网络及实验操作等方面。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
台红宝石激光器 宝石激光器， 给光通信带来了新的希望。 宝石激光器 激光具有波谱宽度窄 方向性极好 亮度 波谱宽度窄，方向性极好 激光 波谱宽度窄 方向性极好，亮度 极高的良好特性。激光是一种高度相干光 相干光，它 极高 相干光 的特性和无线电波 电波相似，是一种理想的光载波 光载波。 电波 光载波 激光器的发明和应用，使沉睡了80年的光 激光器 通信进入一个崭新的阶段。
。
光发信机 电 端 机 调 制 光 源
中继器
光纤 光 检 测
判 决 再 生
光收信机 光纤 光 检 测 放 大 电 端 机
光 源
光纤通信系统的基本组成
(1) 光发信机 光发信机是实现电 / 光 转换的光端 光发信机 电 机。它由光源、驱动器和调制器组成。 其功能是将来自于电端机的电信号 其功能 对光源发出的光波进行调制，成为已调 光波，然后再将已调的光信号耦合到光 纤或光缆去传输。
光纤通信整体发展时间表
100000
系 统 性 能 (Gb/s•Km ）
10000 1000 100 10 1 0.1 1.3µm 0.8µm
1.55µm 检测 1.55µm 直接检测
光孤子 光 放 大 器
1974 1976 1978 1980 1982 1984 1986 1988 1990 1992
第1 章 概 论
教学内容 ： 1.1 光纤通信发展的历史和现状 1.2 光纤通信的优点和应用 1.3 光纤通信系统的基本组成
教学目的及要求： 教学目的及要求：
一、理解光通信的基本概念 二、掌握光纤通信的特点 掌握光纤通信的特点
1.1 1.1.1
光纤通信发展的历史和现状 探索时期的光通信
• 原始形式的光通信:中国古代用“烽 原始形式的光通信 烽 火台”报警，欧洲人用旗语 旗语传送信息。 火台 旗语 这些都可以看作是原始形式的光通 原始形式的光通 信。望远镜的出现，又极大地延长了这种 目视光通信的距离。 目视光通信
光纤通信的发展可以粗略地分为三个阶段： 光纤通信的发展可以粗略地分为三个阶段 • 第一阶段(1966-1976年)，这是从基础研 究到商业应用的开发时期。 • 第二阶段(1976-1986年)，这是以提高传 输速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。 • 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。
随着技术的进步和大规模产业的形成， 光纤价格不断下降，应用范围不断扩大。 光纤价格不断下降 目前光纤已成为信息宽带传输 主要 信息宽带传输的主要 信息宽带传输 媒质，光纤通信系统将成为未来国家信息 媒质 基础设施的支柱。 在许多发达国家， 在许多发达国家，生产光纤通信产品 的行业已在国民经济中占重要地位。 的行业已在国民经济中占重要地位
• 1973年 ，半导体激光器寿命达到7000 年 小时。 • 1976年，日本电报电话公司研制成功发 年 射波长为1.3µm 的铟镓砷磷(InGaAsP)激光 器。
• 1977年，贝尔实验室研制的半导体激光 1977年 器寿命达到10万小时。 • 1979年美国电报电话公司和日本电报电 1979年 话公司研制成功发射波长为1.55μm的连续 振荡半导体激光器。 由于光纤 半导体激光器 光纤和半导体激光器 光纤 半导体激光器的技术进步， 使1970年成为光纤通信发展的一个重要里 重要里 程碑。 程碑
1.2 光纤通信的优点和应用 1.2.1 光通信的基本概念 1、光通信 光通信是利用光波来传送信息的。 光通信 2、光纤通信 光纤通信是以光波作为信息载体，以 光纤作为传输媒介的通信方式。
3、光波的电磁频谱 、 光波实际上是一高频的电磁波 电磁波。在 光波 电磁波 讨论高频电磁波时，我们习惯采用波长 波长 来代替频率描述。波长 频率 波长与频率 波长 频率的关系为：
• 1983年敷设了纵贯日本南北的光缆长途 干线。
• 随后，由美、日、英、法发起的第一 条横跨大西洋海底光缆通信系统 横跨大西洋海底光缆通信系统于1988年建 横跨大西洋海底光缆通信系统 成。 • 第一条横跨太平洋海底光缆通信系统 横跨太平洋海底光缆通信系统于 横跨太平洋海底光缆通信系统 1989年建成。 从此，海底光缆通信系统的建设得到 了全面展开，促进了全球通信网的发展。
• 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 光电话”。 光电话 这种光电话 光电话利用太阳光 弧光灯 光源 太阳光或弧光灯 光源， 光电话 太阳光 弧光灯作光源 通过透镜把光束聚焦在送话器前的振动镜片 上，使光强度随话音的变化而变化，实现话 音对光强度的调制。 在接收端 接收端，用抛物面反射镜把从大气传 接收端 来的光束反射到硅光电池上，使光信号变换 为电流，传送到受话器。
• 在以后的 10 年中，波长为1.55µm 的
光纤损耗： 1979年是 0.20 dB/km； 1984年是 0.157 dB/km； 1986年是 0.154 dB/km，接近了光纤 光纤 最低损耗的理论极限。 最低损耗的理论极限
光纤通信用光源 光源取得了实 1970 年 ， 光纤通信用 光源 取得了实 质性的进展: 质性的进展: • 1970年，美国贝尔实验室、日本电气 公司(NEC)和前苏联先后，研制成功室温 室温 下连续振荡的镓铝砷(GaAlAs)双异质结半 下连续振荡 导体激光器(短波长)。虽然寿命只有几个 小时，但它为半导体激光器的/km 石英纤维
以上，高锟等人指出：这样大的损耗不 是石英纤维本身固有的特性，而是由于 材料中的杂质，例如过渡金属离子的吸 收产生的。材料本身固有的损耗基本上 由瑞利散射 瑞利散射决定，它随波长的四次方而 瑞利散射 下降，其损耗很小。因此有可能通过原 材料的提纯制造出适合于长距离通信使 用的低损耗光纤。
1.1.3
国内外光纤通信发展的现状
1976年美国在亚特兰大 亚特兰大进行的现场试 亚特兰大 验，标志着 标志着光纤通信从基础研究 从基础研究发展到了 标志着 从基础研究 到了 商业应用的新阶段。 商业应用 此后，光纤通信技术不断创新：光纤 从多模发展到单模 多模发展到单模，工作波长从0.85µm发 多模发展到单模 展到1.31µm和1.55µm (短波长向长波长 短波长向长波长）， 短波长向长波长 传输速率从几十Mb/s发展到几十Gb/s。 传输速率
1970年 光纤研制取得了重大突破 1970年，光纤研制取得了重大突破 研制
• 1970年，美国康宁(Corning)公司研制
成功损耗 20dB/km 的石英光纤。把光纤通 把光纤通 信的研究开发推向一个新阶段。 信的研究开发推向一个新阶段。
• 1972年，康宁公司高纯石英多模光纤 损耗降低到 4 dB/km。 • 1973年，美国贝尔(Bell)实验室的光 纤损耗降低到 2.5dB/km。 • 1976年，日本电报电话(NTT)公司将 光纤损耗降低到 0.47 dB/km 。
(2) 光收信机 光收信机是实现光/电转换的光端机。 光收信机 它由光检测器和光放大器组成。 其功能是将光纤或光缆传输来的光信 其功能 号，经光检测器转变为电信号，然后，再 将这微弱的电信号经放大电路放大到足够 的电平，送到接收端的电端汲去。
(3) 光纤或光缆 光纤或光缆构成光的传输通路。 光纤或光缆 其功能是将发信端发出的已调光信号， 其功能 经过光纤或光缆的远距离传输后，耦合到 收信端的光检测器上去，完成传送信息任 务。
1.1.2 现代光纤通信
1966年，英籍华裔学者高锟 霍克哈 高锟和霍克哈 高锟 姆发表了关于传输介质新概念的论文，指 出了利用光纤(Optical Fiber)进行信息传输 的可能性和技术途径，奠定了现代光通 信——光纤通信 光纤通信的基础。 光纤通信
光纤通信发明家高锟( 光纤通信发明家高锟(左) 高锟 1998年在英国接受 IEE 授予的奖章 年在英国接受
大气光通信 激光器一问世，人们就模拟无线电通信进 行了大气激光通信的研究。
实验证明：用承载信息的光波，通过大气 的传播，实现点对点的通信是可行的，但是通 信能力和质量受气候影响十分严重。
由于雨、雾、雪和大气灰尘的吸收和散射， 光波能量衰减很大。 例如，雨能造成 30 dB/km的衰减，浓雾 衰减高达 120 dB/km。另一方面，大气的密度 和温度不均匀，造成折射率的变化，使光束位 置发生偏移。因而通信的距离和稳定性都受到 极大的限制。 由于没有找到稳定可靠和低损耗的传输介 稳定可靠和低损耗的传输介 质，对光通信的研究曾一度走入了低潮。
频率
波长
名称 紫外线 可见光线 (光纤通信用） 近红外线 远红外线 亚毫米波
1 µm 100 THz 10 THz 1 THz 1 mm 100 GHz 10 mm 10 GHz 100 mm 1 GHz 1m 100 MHz 10 m 10 MHz 100 m 1 MHz 10 µm 100 µm
毫米波 (EHF) 厘米波 (SHF) 分米波 (UHF) 米波(VHF) 短波(HF) 中波(MF)
部分电磁波频谱图
伽伽伽伽
Gamma Rays
X-伽伽 X-Rays
可可可
Visible
微微 红紫伽
IR Microwave
紫紫伽
UV
无伽无
Radio
10－11
10－9
10－7
10－5
10－3
10－1
光纤通信的各种应用可概括如下： 光纤通信的各种应用可概括如下： ① 通信网 ② 构成因特网的计算机局域网和广域网 ③ 有线电视网的干线和分配网 ④ 综合业务光纤接入网
1.3
光纤通信系统的基本组成 光纤通信系统是以光波作载波、以光 光纤通信系统
纤为传输媒介的通信系统。它的基本构成 如图所示，由光发信机、光收信机、光纤 或光缆、中继器和光无源器件以下五个部 分组成
贝尔光电话
由于当时没有理想的光源 传输介 光源和传输介 光源 质， 这种光电话的传输距离很短，并没 有实际应用价值，因而进展很慢。 然而，光电话仍是一项伟大的发明， 它证明了用光波作为载波传送信息的可 行性。 贝尔光电话是现代光 因此，可以说贝尔光电话 贝尔光电话 通信的雏型 雏型。 雏型