11光通信0-2

绪论1.光信息科学和技术2.光纤通信技术作用和地位特点、发展史3.《光通信原理》课程特点和内容学习方法目前重点发展的学科专业：信息科学、生命科学、新材料科学目前十二个大类领域人才较缺：1、IT与微电子2、金融保险3、生物制药4、石化与精细化工5、汽车与成套设备6、新材料7、现代科技农业8、运输与现代物流9、城市建设与管理10、社会中介服务11、投资及经济管理12、文化体育目前重点发展的学科专业：信息科学、生命科学、新材料科学2010年热门专业排行一、理科学生选择的热门专业排名：1.电子信息科学2.计算机3.工商管理4.经济学5.生物6.医学7.金融8.物理9.法律10环境学二、文科学生选择的热门专业排名1.法律2.英语3.经济学4.工商管理5.中文6.金融7.广告学8.人力资源9.社会10.国际政治1.光信息科学和技术（1）讨论光子学在信息领域的问题（2）信息与人类的关系更亲近（3）主要专业方向①光通信②光电信息检测③激光应用④光显示与存储⑤光信息处理技术2.光纤通信光纤通信是以光作为信息载体、以光纤作为传输介质的光信息传输技术。当今最成熟、最有影响力的技术整个光信息领域的带头羊形成了自身完整的理论体系和技术体系①人类活动的基本方式---信息交换EducationHealthShoppingEntertainmentBankingTravel作用与地位②人们对于信息交换的需求克服空间距离和环境的限制快速作用与地位③信息传递的基本问题信息承载：声音、电信号、光、纸文字图形信息传递的介质作用与地位•现代通信方式示意图用户环路交换设备电复接设备卫星通信微波通信光纤通信移动通信发送机接收机传输系统用户终端用户终端信息信息用户终端用户终端用户环路交换设备电复接设备信息信息•现代通信方式示意图用户环路交换设备电复接设备卫星通信微波通信光纤通信移动通信发送机接收机传输系统用户终端用户终端信息信息用户终端用户终端用户环路交换设备电复接设备信息信息信息指用户要求传送的语音、图像、数据以及它们的各种组合用户环路交换设备电复接设备卫星通信微波通信光纤通信移动通信发送机接收机传输系统用户终端用户终端信息信息用户终端用户终端用户环路交换设备电复接设备信息信息•现代通信方式示意图用户终端交换设备接入网电复接设备传输系统•现代通信方式示意图用户环路交换设备电复接设备卫星通信微波通信光纤通信移动通信发送机接收机传输系统用户终端用户终端信息信息用户终端用户终端用户环路交换设备电复接设备信息信息光纤通信经过30年的技术发展目前正在淘汰着其他的有线通信方式光作为信息载体的优势与问题优势（1）快（2）远（3）容量大问题（1）不能拐弯（2）抗干扰（3）承载困难（4）有衰减光纤作为传输介质的优势拐弯：全反射一八七○年英国物理学家丁达尔优势与问题光纤作为传输介质的优势拐弯：全反射光纤的结构芯包层树脂被覆层cin1n2n0优势与问题•光纤通信技术的主要优点光波频率很高，光纤传输的频带很宽，故传输容量很大，理论上可通上亿门话路或上万套电视，可进行图像、数据、传真、控制等多种业务；不受电磁干扰，保密性好；耐高温、高压、抗腐蚀，工作可靠；光纤材料来源丰富，可节约大量有色金属(如铜、铝)，且直径小、重量轻。光纤通信器件的发展过程•雏形：古代烽火、手旗、灯光1880年贝尔的光电话激光器(发送源）光纤(传输介质)1960Maiman发明红宝石激光器1962半导体激光器诞生(GaAs870nm)70年代室温工作LD(GaAsAI850nm)1300、1550nm多模LD单模LD1951医用玻璃纤维(损耗1000dB/km)1966高锟理论预言1970康宁制出低损耗光纤(20dB/km)1300(0.5dB/km),1550nm(0.2dB/km)低损耗窗口光纤开发单模光纤贝尔的光电话1880年，贝尔利用太阳光作光源，大气为传输媒质，用硒晶体作为光接收器件，成功地进行了光电话的实验，通话距离最远达到了213米。1881年，贝尔宣读了一篇题为《关于利用光线进行声音的产生与复制》的论文，报导了他的光电话装置。用弧光灯或者太阳光作为光源，光束通过透镜聚焦在话筒的震动片上。当人对着话筒讲话时，震动片随着话音震动而使反射光的强弱随着话音的强弱作相应的变化，从而使话音信息“承载”在光波上（这个过程叫调制）。在接收端，装有一个抛物面接收镜，它把经过大气传送过来的载有话音信息的光波反射到硅光电池上，硅光电池将光能转换成电流（这个过程叫解调）。电流送到听筒，就可以听到从发送端送过来的声音了。Corning展览馆•光纤通信系统的发展历程光纤通信追求目标:大容量、长距离技术发展：短波长-长波长、多模光纤-单模光纤、多模激光器-单模激光器通信系统容量：比特率-距离积BL，B比特率，L中继距离每秒钟传输的比特数目。光纤通信技术的发展大体上可分为：工作波长光纤激光器比特率B中继距离L第一代70年代850nm多模多模10～100Mb/s10Km第二代80年代初1300nm多模单模多模100Mb/s1.7Gb/s20Km50Km第三代80年代中～90年代初1550nm单模单模2.5Gb/s～10Gb/s100Km光纤通信技术的发展大体上可分为:（续）工作波长光纤激光器比特率B中继距离L第四代90年代1550nm单模单模2.5Gb/s10Gb/s21000Km（环路）1500Km光放大系统第五代1550nm单模单模波分复用WDM单路速率:40,160,640Gb/s信道数:8,16,64,128,1022超长传输距离:27000Km(Loop)6380(Line)目前研究内容WDM光网络；全光分组交换；光时分复用；光孤子通信；新型的光器件3.《光通信原理》课程（1）内容与知识结构目录（2）课程特点（3）学习方法（4）考核方法（1）内容与知识结构①信息与通信的基本知识②光通信的基本知识光信号与光纤③基本光纤通信系统（点到点）④复用技术电复用光复用+光放大⑤光网络3.《光通信原理》课程目录3.《光通信原理》课程第一章信息与信号第二章光通信的一般概念第三章传输光路第四章光发射机第五章光接收机与基本光纤数字通信系统第六章基于电复用的光纤通信系统第七章光放大第八章光路复用技术（2）课程特点以技术为先导的课程人的随意性知识体系不整齐概念定义不稳定公式的作用小3.《光通信原理》课程（3）学习方法1.摆脱过去的学习方法2.放在完整的通信系统的全过程中，正确的理解光通信的发展和演变3.光通信系统以元件的外特性为出发点来研究系统的性能技术手段:机械装配、粘接、电气连接、光路连接等3.《光通信原理》课程外特性和内特性NP耗尽层金属电极金属电极Is+-学习方法4.关注(1)技术实现和解决方案(2)经济技术问题5.如何让社会承认你的能力(1)能力(2)实际技能：光、机、电、算(3)独立学习能力(4)利用所学知识分析问题和解决问题能力（4）考核方法1.平时：出勤作业期中考试，小测试2.课程考试：闭卷3.专题：3.《光通信原理》课程1.《光通信导论》吴重庆编著清华大学出版社2.《光纤通信系统》顾婉仪编著北京邮电大学出版社3.《光纤通信导论》邱昆编著电子科技大学出版社4.《光纤通信系统》杨祥林编著国防工业出版社5.《光纤通信系统》L.G.卡佐夫斯基等著张肇仪等译人民邮电出版社参考书目相关网站光电迷电子网中国电子网集成网谢谢