光纤通信Opticalfibercommunication新工科
纸上得来终觉浅绝知此事要躬行---陆游《冬夜读书示子聿》
【课程特色】
新工科基础知识研究型学习提出问题---分析研究---解决问题---新问题创新思维愉快学习双语学习
【学习目标】
掌握光纤通信技术的中初级技术
【工作机会】
光纤光发送模块光接收模块无源光器件产品设计研发生产销售科学研究光纤通信系统维护
光传输设备
参考书目1《光纤通信技术》中文版机械工业出版社徐公权译2《光纤通信技术》英文版科学出版社Mynbaev
项目实例（1）光纤测量和使用；（2）光模块特性和眼图测试；（3）1×9光模块设计；（4）光纤熔接；（5）PDH光传输系统设计；（6）DWDM系统仿真设计；（7）EDFA模块设计；
（8）相干光通信仿真设计；（9）FTTH网络设计。
学生科学研究
高年级的学生进行科学研究，可选择高速光通信模块设计、多维复用技术、光子芯片、高速相干光通信等题目。
OptiSystemOptiSystem是一款创新的光通信系统模拟软件，可以帮助用户规划、测试和模拟几乎传输层所有的光传输链路。有关OptiSystem的资料，读者可到Optiwave公司官网/下载。
【引入】为什么要使用光纤？如何用光纤导引光的传输？光通信发展历史
第1章光纤通信概述1.1为什么要使用光纤进行通信？1.2光通信系统介绍1.3光纤通信发展现状
1.1光纤通信概述1.光通信历史2.高坤3.申农定理4.光纤通信的优点
1光通信历史
古代光通信:长城烽火台【思考】光能不能弯曲传播？
光在弯曲的水中传播图示：
2.高锟1953年:NarinderKapany开发出光纤1966高锟论文---光纤通信转折点
1966年，英籍华人高锟(K.C.Kao，当时工作于英国标准电信研究所)博士深入研究了光在石英玻璃纤维中的严重损耗问题，发现这种玻璃纤维引起光损耗的主要原因是其中含有过量的铬、铜、铁与锰等金属离子和其他杂质，其次是拉制光纤时工艺技术造成了芯、包层分界面不均匀及其所引起的折射率不均匀，他还发现一些玻璃纤维在红外光区的损耗较小。
光纤通信发明家高锟(左)1998年在英国接受IEEE授予的奖章
1970年，美国康宁(Corning)公司研制成功损耗20dB/km的石英光纤。把光纤通信的研究开发推向一个新阶段。
3.申农定理C:速率，比特/秒，b/sBW:链路带宽SNR:信噪比带宽大约是载波信号频率的十分之一铜线:1MHz
铜轴线:100MHz卫星:100GHz光频:100-1000THz
.电磁波频谱图
4.光纤通信的优点容许频带很宽，传输容量很大损耗很小，中继距离很长且误码率很小重量轻、体积小抗电磁干扰性能好泄漏小，保密性能好节约金属材料，有利于资源合理使用
1.2光通信系统1.基本框图2.发送器3.光纤4.接收器
1基本框图
2.数字电信号:脉冲编码调制PCM将模拟数据编码为数字数据，在数字信道上传输模拟数据时需采用该类技术。常用的编码技术是PCM(PulseCodeModulation)，称为脉码调制。
2.发送器
光源︰发光二极管，激光二极管功能︰电信号转换成光信号?图示：
发送组件
1970年，光纤通信用光源取得了实质性的进展1970年，美国贝尔实验室、日本电气公司(NEC)和前苏联先后，研制成功室温下连续振荡的镓铝砷(GaAlAs)双异质结半导体激光器(短波长)。虽然寿命只有几个小时，但它为半导体激光器的发展奠定了基础。
1973年，半导体激光器寿命达到7000小时。1976年，日本电报电话公司研制成功发射波长为1.3μm的铟镓砷磷(InGaAsP)激光器。
3光纤
光纤功能︰把光信号从发送器引导至接收器
4.接收器
接收设备︰光检测器PD，光电二极管功能︰光信号转换成电信号接收组件图示：
1.3光纤通信应用光纤通信的应用主要包括下面的几个领域：(1)公共通信网(2)专用通信网，(3)计算机网络(4)有线电视网络(5)工业自动化控制网络(6)国防通信(7)视频监控网络(8)光纤接入网
1.4光纤通信的发展与趋势 1.光纤通信的发展大致可分为五个阶段。2.发展趋势