光缆部分第一章光纤通信系统概述

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第一章

光纤通信系统

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随着科学技术发展,世界正走向信息时代，人们 需要更宽带、更高速的大容量通信方式，并要求 这种通信方式的传输成本不断降低。 光纤通信则是实现这一目标的最理想手段，成为 构筑信息化时代信息传输网的主要通信方式。 光缆是通信网络的主流传输媒介，这是由光纤本 身的良好特性所决定的。

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光纤通信系统12 3 光纤发展简史

光纤通信概念及其特点光纤通信系统基本构成 光纤通信的现状及光纤发展趋势 我国通信传输网络结构

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光纤通信系统——光纤发展简史 光纤通信是以激光为信息载体，以光纤为传输介质的通信 方式。 光纤通信技术是近30多年迅猛发展起来的高新技术；它的 诞生和发展，给世界通信技术带来了划时代的革命。 1966年美籍华裔科学家高锟提出光纤通信概念。

1970年美国CORNING公司首次研制出阶跃折射率多模光纤,波长630nm处的衰减系数小于20dB/km。同年，贝尔实验 室研制出室温下连续工作的激光器。

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光纤通信系统——光纤发展简史 1976年发现光纤的衰减在两个长波长区有：1310nm及 1550nm两个窗口。美国西屋电器公司在亚特兰大进行了世

界上第一个44.736Mbit/s传输110km的光纤通信系统现场试验。 1980年制出低衰减光纤，在1550nm的衰减系数为 0.20dB/km接近理论值。与此同时，开发出适用于长波长 地光源：激光器、发光管、光检测器。成缆、无源器件、

测试仪表等技术日趋成熟。

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光纤通信系统——光纤发展简史 1981年以后，世界各发达国家将光通信技术大规模推入商 用。历经近20年，光纤通信速率由1978年地45Mbit/s提高 到目前地40Gbit/s。

我国自70年代初就已开始了光通信技术研究，1977年，武汉邮科院研制出中国第一根多模光纤，其在850nm地衰减 系数为300dB/km。 1979年建立了用多模短波长光纤进行的8Mbt/s、5.7km室 内通信系统。

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光纤通信系统——光纤发展简史 1987年底，建成第一个国产长途光通信系统，由武汉-荆 州，全长约250km,传输34Mbit/s。 1988年起，国内光纤通信系统的应用由多模光纤转为单模 光纤。

1991年，完成了第一条全国产化140Mbit/s合肥-芜湖长 途直埋单模光纤光缆线路，全长150km。 1993年建立全国产化上海至无锡的大容量565Mbit/s高速 系统。 1997年以后，部分厂家研制出622Mbit/s、2.5Gbit/s及其 波分复用系统。

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光纤通信系统——光纤发展简史我国光纤光缆生产企业： 制棒拉丝成缆：长飞、富通 买棒拉丝：上海朗讯、南京华新藤仓、深圳特发、成都中

住、西古、富通昭和。 光缆生产企业：接近200家。

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光纤通信系统——概念、特点1、光纤通信：光波为载波，光导纤维为传输介质的通信方式

2、光纤通信——优点： 传输频带极宽，通信容量很大 传输衰减小，距离远 信号串扰小，传输质量高 抗电磁干扰，保密性好

光纤尺寸小，重量轻，便于运输和敷设 耐化学腐蚀，适用于特殊环境 原材料资源丰富,节约有色金属

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光纤通信系统——概念、特点

2、光纤通信——缺点： 光纤弯曲半径不宜过小 光纤的切断和连接操作技术要求较高 分路、耦合操作繁琐

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光纤通信概念及其特点光纤通信系统基本构成 光纤通信的现状及光纤发展趋势 我国通信传输网络结构

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光纤通信系统——构成 通信传输网常用的物理媒体——光纤、微波、电缆 以光纤为通信载体，可提供高速往外通道的光纤传输网 已成为目前通信传输网的主要部分。 一个基本的光纤通信系统由三大部分构成：光发射设备 、光纤光缆、光接收设备。光发射机 输入 电信号 光纤光缆 光接收机

调制

光源

光电 检测

放大 恢复

输出 电信号

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光纤通信系统——构成光信号的传输过程：

光纤只能传输光信号，不能传输电信号，通信系统在发送端必须先把电信号变成光信号，在接收端再把光信号 变为电信号，即电/光和光/电变换。

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光纤通信系统——构成光纤信号传输实现过程如下： 输入的电信号即可以是模拟信号，也可以是数字信号；调 制器将输入的电信号转换成适合驱动光源器件的电流信号 并用来驱动光源器件，对光源器件进行直接强度调制，完 成电/光变换的功能；光源输出的光信号直接耦合到传输光

纤中，经一定长度的光纤传输后送达接收端； 在接收端，光电检测器对输入的光信号进行直接检波，将 光信号转换成相应的电信号，再经过放大恢复等电处理过

程，弥补线路传输过程中带来的信号损伤，最后输出和原始输入信号相一致的电信号，从而完成整个传输过程。

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光纤通信概念及其特点光纤通信系统基本构成 光纤通信的现状及光纤发展趋势 我国通信传输网络结构

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光纤通信系统——现状与发展光缆工程的现状 中国在通信网络建设中应用光纤是从第六个五年计划期间 开始，中国信息产业高速发展，光纤市场平均年增长率高 达20 %~30%。目前，我国已经建设成覆盖全国的光缆传 输网络，公共电信光缆网络总长度超

过430万公里，光纤总

长度超过8000万公里。已经具有年生产通信光缆4000万芯公里，光纤4000万公里，年产近2000万公里光纤预制棒的 生产能力。

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光纤通信系统——现状与发展光缆工程的现状 国内各大运营商纷纷在规划建设全新的全国骨干光传输网 络。 中国电信建设以环状网为主体的全国高速大容量骨干网； 中国铁通全面启动全国网一期工程； 中国联通建设国家级高速骨干网； 中国移动建设国家干线网和省内二级干线网；

中国网通策划其骨干网络的扩展和提速。

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光纤通信系统——现状与发展光缆工程的现状 各大运营商的一级干线光缆线路主要施工方式是直埋和简 易塑料管道，省内二级干线是直埋、管道与架空几种形式 的结合，沿高速公路铺设塑料管道光缆现己开始采用气送 光缆的敷设方法。

在本地网的光缆线路中，城市光缆线路的主要施工方法是管道，在农村及少数县城仍以架空或直埋方式为主。

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光纤通信系统——现状与发展光缆线路工程的特点： 光缆作为一种主要的传输介质，其性能、铺设方法与全塑

电缆、同轴电缆、双绞线等不同，光缆线路工程有其自己的特点。 (1)光缆线路的中继距离长，所需中继器数量比电缆线路少 得多，在本地网布线及综合布线(GCS)中一般无需设中继 器。

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光纤通信系统——现状与发展光缆线路工程的特点：

(2)光缆线路一般无需进行充气维护，因为绝大部分光缆均为充油光缆，即缆芯中均充满了石油膏。当然石油膏的填 入给光纤光缆的接续带来了一些不便，这是它的缺点。 (3)光缆接头装置及剩余光缆的放置必须按规定方法进行， 以保证光纤应有的曲率半径，尽可能地减少光信号衰减。 (4)在水泥管孔中布放多条光缆时均需加塑料子管保护。这 主要是为了减少磨擦力对光缆护层的损伤，同时能防止光

缆被扭绞而使光纤受到损伤。