项目一 光纤光缆的认知

任务一 光纤通信概述 【知识链接】 一、光纤通信概念 1 .光纤通信定义：利用光导纤维传输光波信号的通信方式称为光纤通信。 任务一 光纤通信概述 【知识链接】 一、光纤通信概念 1 .光纤通信定义：利用光导纤维传输光波信号的通信方式称为光纤通信。 2 .光波属于电磁波的范畴。包括紫外线、可见光和红外线。波长0.8~1.8ｕｍ 近红外线区。 3 .电磁波的种类和名称： 4 .光纤通信的实用工作波长即： 0.85ｕｍ、 1.31ｕｍ、 1.55ｕｍ。

任务一 光纤通信概述 图1-1 电磁波的种类和名称

任务一 光纤通信概述 二 .光纤通信发展 1 .光纤通信的发展史 1880年，贝尔（B ell）发明光电话。 任务一 光纤通信概述 二 .光纤通信发展 1 .光纤通信的发展史 1880年，贝尔（B ell）发明光电话。 1960年，美国人梅曼（T.H.Maiman）发明了第一台红宝石激光器。 1966年，英籍华裔科学家高锟（C.K.Kao）和霍克哈姆（C.A.Hockham）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──光纤通信的基础。

任务一 光纤通信概述 1970年，美国康宁（Corning）公司就研制成功损耗20dB/km的石英光纤。 任务一 光纤通信概述 1970年，美国康宁（Corning）公司就研制成功损耗20dB/km的石英光纤。 1972年，康宁公司高纯石英多模光纤损耗降低到4dB/km。 1973年，美国贝尔（Bell）实验室光纤损耗降低到2.5dB/km。 1974 年，光纤损耗降低到1.1dB/km。 1976 年，日本电报电话（NTT）公司将光纤损耗降低到0.47dB/km。 1980年，光纤损耗降低到0.2dB/km。

任务一 光纤通信概述 与此同时，作为光源的激光器发展也很快。 任务一 光纤通信概述 与此同时，作为光源的激光器发展也很快。 1970年，作为光纤通信用的光源也取得了实质性的进展。当年，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），这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。

任务一 光纤通信概述 1976年，美国在亚特兰大（Atlanta）进行了世界上第一个实用光纤通信系统的现场试验，系统采用GaAlAs激光器作光源，多模光纤作传输介质，速率为44.7Mbit/s，传输距离约10km。 1977年，贝尔实验室研制的半导体激光器寿命达到10万小时（约11.4年），外推寿命达到100万小时，完全满足实用化的要求。　

任务一 光纤通信概述 1979年，美国电报电话（AT&T）公司和日本电报电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。 任务一 光纤通信概述 1979年，美国电报电话（AT&T）公司和日本电报电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。 1980 年，美国标准化FT-3光纤通信系统投入商业应用，系统采用渐变型多模光纤，速率为44.7Mbit/s。随后美国很快敷设了东西干线和南北干线，穿越22个州的光缆。 1983年，敷设了纵贯日本南北的光缆长途干线，全长3400km，初期传输速率为400Mbit/s，后来扩容到1.6Gbit/s。

任务一 光纤通信概述 1988年，由美、日、英、法发起的第一条横跨大西洋TAT-8海底光缆通信系统建成，全长6400km。 任务一 光纤通信概述 1988年，由美、日、英、法发起的第一条横跨大西洋TAT-8海底光缆通信系统建成，全长6400km。 1989年，建成第一条横跨太平洋TPC-3/HAW-4海底光缆通信系统，全长13200km。 1990 年，565Mbit/s 单模光纤通信系统迅速进入商用化阶段，并着手进行零色散移位光纤、波分复用及相干光通信的现场试验，而且已经陆续制订了同步数字体系（SDH）的技术标准。

任务一 光纤通信概述 1993 年，622Mbit/s 的SDH 产品进入商用化。 任务一 光纤通信概述 1993 年，622Mbit/s 的SDH 产品进入商用化。 1995 年，2.5Gbit/s 的SDH 产品进入商用化。 1998 年，10Gbit/s 的SDH 产品进入商用化；同年，以2.5Gbit/s 为基群、总容量为20Gbit/s 和40Gbit/s 的密集波分复用系统DWDM 进入商用化。 1998年， ITU-T正式提出了OTN（Optical Transport Network）(光传送网)的概念。 2000 年，以10Gbit/s 为基群、总容量为320Gbit/s 的DWDM

任务一 光纤通信概述 系统进入商用化。 2000年的ITU-T正式确定由SGL5组开展对ASON(Automatically Switched Optical Network)(自动交换光网络)的标准化工作。 2002年，MSTP（Multi-Service Transfer Platform）（多业务传送平台）基于SDH 平台同时实现TDM、ATM、以太网等业务的接入、处理和传送，提供统一网管的多业务节点的标准推出。 2006年2月由ITU-T实现了PTN （Packet Transport Network ）（分组传送网）技术的标准化。

任务一 光纤通信概述 1979年建立了第一个用多模短波长光纤进行的8Mb/s，5.7km室内通信试验系统。 任务一 光纤通信概述 2 .光纤通信在我国的发展史 1977年武汉邮电科学研究院研制出中国的第一根阶跃折射率分布多模光纤，其在850nm的衰减系数为3dB／km。 1979年建立了第一个用多模短波长光纤进行的8Mb/s，5.7km室内通信试验系统。 1987年底，建成第一个国产的长途光通信系统，由武汉至荆州,全长约250km，传输34Mb／s信号。

任务一 光纤通信概述 1988年起，国内光纤通信系统的应用已由多模光纤转为单模光纤。原邮电部于1988年开始了八纵八横通信干线光纤工程的建设，包含22条光缆干线、总长达33000公里，至1998年兰西拉(兰州—西宁—拉萨)工程建成，标志着“八纵八横”格状形光缆骨干网建成。. 1997年，中美海底光缆开工，北线于1999年12月初全部建成，并于2000年1月19日正式投入使用，是亚洲各国连通美国的主要电信线路。

任务一 光纤通信概述 1999年，连接30多个国家和地区的亚欧海底光缆(全长4万公里)正式投入商用。 任务一 光纤通信概述 1999年，连接30多个国家和地区的亚欧海底光缆(全长4万公里)正式投入商用。 1999年，我国第一条最高传输速率的国家一级干线(济南——青岛)8×2.5Gb/s密集波分复用(DWDM)系统建成，使一对光纤的通信容量又扩大了8倍。 2000年，中国电信与韩国电信、日本电信、美国MFN公司等7家世界领先的电信运营商签署了高速率跨

任务一 光纤通信概述 太平洋海底光缆——亚美海底光缆的建设协议。 任务一 光纤通信概述 太平洋海底光缆——亚美海底光缆的建设协议。 2006年，中国、美国、韩国六大运营商在北京签署协议，共同出资5亿美元修建中国和美国之间首个兆兆级、10G波长的海底光缆系统——跨太平洋直达光缆系统，在北京奥运会召开前夕完工。 2012年我国光缆线路总长度接近1500万公里。

任务一 光纤通信概述 三 .光纤通信系统的组成 目前采用比较多的系统形式是强度调制/直接检波（IM/DD）的光纤数字通信系统。 任务一 光纤通信概述 三 .光纤通信系统的组成 目前采用比较多的系统形式是强度调制/直接检波（IM/DD）的光纤数字通信系统。 该系统主要由光发射机、光纤、光接收机以及长途干线上必须设置的光中继器组成。

任务一 光纤通信概述 图1-3光纤数字通信系统示意图

任务一 光纤通信概述 四 . 光纤通信的特点 1.优点： 传输频带宽，通信容量大 光纤衰减小，传输距离远 光纤抗电磁干扰的能力强 ，保密性好 光纤尺寸小、重量轻，便于传输和铺设 制作光纤的资源丰富，节约大量有色金属

任务一 光纤通信概述 2.缺点： 光纤弯曲半径不宜过小； 质地脆、机械强度低，光纤的切断和连接操作技术复杂； 分路、耦合麻烦。

任务一 光纤通信概述 五 .光纤通信的应用 现代光纤通信的应用 （1）通信网 光纤通信在通信网中应用广泛，已成为现代通信中的主流方式。 （1）通信网 光纤通信在通信网中应用广泛，已成为现代通信中的主流方式。 （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、工业电视系统 （4）综合业务光纤接入网 （5）光纤传感器

任务一 光纤通信概述 2 . 光纤通信技术的发展趋势 (1) 超大容量、超长距离传输技术 (2) 光孤子通信 (3) 全光网络 (4)解决全网瓶颈的手段一光接入网（FTTH）技术 其他方面，如光交换技术、PTN技术、OTN技术、新的光电器件等都是当前光纤通信方面的重点发展方向。

任务一 光纤通信概述 【任务实施】 任务：我国光纤通信技术的现状 1.目的： 了解我国光纤通信技术的发展过程； 了解光纤通信的技术及其应用； 提高学生学习光纤通信技术课程的兴趣； 2.指导： 可利用图书馆，互联网等查阅相关资料，在有条件的情况下，可到有关企业进行调研；

任务一 光纤通信概述 对调研的资料进行归纳整理，在综合分析的基础上撰写研究报告； 研究报告中，在简述我国光纤通信技术的发展历程的基础上，要重点阐述当前我国光纤通信的应用技术及其影响，最后简要介绍其发展趋势。 3.要求： 在调研的基础上，撰写研究报告； 资料要真实，可靠，论证要清晰；准确。