光电话
贝尔 1876年 发明电话 1880年 成功进行了光电话的实验 通话距离最远达到了213米 1881年 贝尔的《关于利用光线进行声音 的产生与复制》
发射端：太阳光作为光源，光束聚焦在震动片，使光强度 随话音的变化而变化（调制） 大气传送 接收端：光波反射到硅光电池上，使光信号变换成电流送 到受话器上（解调） 证明了用光波作为载波传送信息的可行性
特性的测量； 3、光源、探测器和无源器件的类型、原理和性质； 4、光端机的组成和特性； 5、数字光纤通信系统（PDH和SDH）和模拟光纤通信系统 6、高速光纤通信技术和光纤复用技术 7、光纤接入网技术（EPON和GPON） 8、光纤通信的若干新技术，如EDFA、光波分复用技术、光
交换技术和光弧子通信等
课程教学大纲
课程安排：
总学时：48学时 考核方式：校考 成绩：平时成绩（30%）+期末成绩（70%）
所需相关知识：
《大学物理》 《通信原理》 《电磁场与电磁波》
教材
教材
光纤通信技术，张新社等，人民邮电出版社
参考书
光纤通信（第二版），刘增基等，西安电子科技大学出版社 光纤通信，顾畹仪，人民邮电出版社 光纤通信技术，郭玉斌，西安电子科技大学出版社 Fiber-Optic Communications Technology，Djafar
光纤的诞生
每公里10分贝就是输入的信号传送1公里后只剩 下了十分之一，20分贝就表示只剩下百分之一， 30分贝就指只剩千分之一......那么，1000分贝 ...... 此外，考虑比较复杂的波导结构 —— 放弃 难道用玻璃纤维通信希望渺茫?? ——失去信心 损耗问题如何解决？
英国标准电信实验室 英藉华人高锟（K.C.Kao) 博士
光通信（Optical Communication）指的是一切运 用光作为载体而传送信息的所有通信方式的总称 ，而不管传输所使用的媒质是什么；
光纤通信 （Optical Fiber Communication）则
是以光作为信息的载体，单纯的依靠光纤（光导 纤维）作为传输媒质来传送信息的通信方式。
探索时期的光通信
光纤的诞生
世界上第一根低损耗的石英光纤:
1970年，美国康宁玻璃公司 传输损耗 20dB/Km
光透过玻璃功率损耗一半（相当于3分贝）的长度：
普通玻璃
几厘米
高级光学玻璃
几米
光纤（20dB/Km） 150米
标志着光纤用于通信有了现实的可能性
难题之二:光源
世界第一台激光器 1960年梅曼（T.H.Maiman）红宝石激光器 LASER:“受激发射的光放大” 谱宽度窄，方向性极好，亮度极高，以及频率和 相 位较一致的良好特性。 室温下 不连续工作
光通信
真正用光来通信，必须要解决两个最根本问题：
必须有稳定的、低损耗的传输媒介 必须要找到高强度、可靠的光源
光通信的三要素：光源；传输介质；光检测； 大气光通信优点：有一定的容量；传输距离；方便灵活 缺点：大气干扰；距离带宽有限；通信两点必须直线可 见
1.1.2 现代光纤通信
光纤通信的关键问题
1974年美国贝尔研究所发明了低损耗光纤制作法 ——CVD法（化学汽相沉积法），使光纤损耗降 低到1分贝/公里；
1977年，世界上第一条光纤通信系统在美国芝加 哥投入商业，速率为45Mb/s
进入实用阶段以后，光纤通信的应用发展极为迅 速，应用的光纤通信系统已经多次更新换代。70 年代的光纤通信系统主要是用多模光纤，应用光 纤的短波长（850纳米）波段。80年代以后逐渐 改用长波长（1310纳米），光纤逐渐采用单模光 纤，到90年代初，通信容量达到2.5Gb/s。进入90 年代以后，传输波长又从1310纳米转向更长的 1550纳米波长，并且开始使用光纤放大器、波分 复用（WDM）技术等新技术。通信容量和中继距 离继续成倍增长。广泛地应用于市内电话中继和 长途通信干线，成为通信线路的骨干
1.1 光纤通信发展的历史和现状
探索时期的光通信
旗语产生于西方的大航海时代，舰船之间通过旗语来进 行联络；直到现在，各种信号旗仍然在船舶上悬挂。现 在在F1的赛车场也使用到了旗语，可以说它也是一种目 视光通信的手段。
探索时期的光通信
不论是烽火台，还是交通红绿灯、旗语，它 们都是光通信的不同形式，但是它们有一个共同 点，就是利用大气来传播可见光，由人眼来接收 。可是这些却不是真正意义上的光通信，真正强 大的光通信应该是光纤通信。
第1章 绪 论
通信与信息工程学院
5
本章内容
1
光纤通信发展的历史和现状
2
光纤通信的优点和应用
3
光纤通信系统基本组成
2020/1/28
通信与信息工程学院
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1.1 光纤通信发展的历史和现状
探索时期的光通信
烽火台通信，源于奴隶 制国家在政治和军事方 面对通信的需要。据历 史记载，早在三千多年 前，我国就有了利用烽 火台通信的方法。
光纤的诞生
他认为，既然电可以沿着金属导线传输，光也应 该可以沿着导光的玻璃纤维传输。 1966年7月，高锟就光纤传输的前景发表了具有 重大历史意义的论文，论文分析了玻璃纤维损耗 大的主要原因。 大胆地预言，只要能设法降低玻璃纤维的杂质， 就有可能使光纤的损耗从每公里1000分贝 降低 到20分贝／公里，从而有可能用于通信。
1、低损耗的光纤； 2、高可靠、长寿命的光源及高响应 的光检测器件； 3、光测量及光纤连接技术；
光纤的诞生
难题之一：理想光传输介质的寻找 透明Байду номын сангаас很高的石英玻璃丝，叫做光学纤维
简称“光纤” 内窥镜 一米 衰减损耗很大 光的损耗程度是用每千米的分贝为单位来衡量的 20世纪60年代 1000dB/Km dB 在分贝学上，最重要的是要记住以下数字： +3dB=2* ，+10dB=10*， 而0dB=1*
K.Mynbaev
学习意义
掌握一些光纤通信技术是现实需要对很多专 业提出的要求，也是形成相关人员合理知识结构 一个不可缺的重要组成部分要求。
光纤通信技术在近40年里得到了极大的发 展， 目前它和移动通信、数据通信已经成为电 信领域 发展的基石。
课程介绍
本课程全面介绍了以下内容：
1、光纤通信系统的基本组成； 2、光纤和光缆的结构和类型，光纤的传输原理和特性，光纤
光源问题的解决
1970年贝尔研究所的林严雄等人研制出能够在室 温下连续工作的半导体激光器。（寿命短） 里程 碑 1977年贝尔研究所和日本的电报电话公司几乎同 时研制出寿命达100万小时（大约10年）的半导 体激光器，从而有了真正实用的激光器。
1970年激光器和低损耗光纤这两项关键技术的重 大突破，使光纤通信开始从理想变成可能，这立 即引起了各国电信科技人员的重视，他们竞相进 行研究和实验。