光纤通信基本理论概述课件

光纤通信基本理论概述光纤通信基本理论概述光纤通信基本理论概述光纤通信的优点光纤通信基本理论概述光纤通信基本理论概述光纤通信基本理论概述1光纤通信的优点光纤通信的优点光纤通信的缺点光纤通信的缺点光纤技术的进步是由光纤、光器件材料、制造工艺的进步共同推动的光纤技术的进步是由光纤、光器件材料、制造工艺的进步共同推动的信息服务业材料供应商电信运营商设备供应商器件供应商IT产业链GoBack信息服务业材料供应商电信运营商设备供应商器件供应商IT产业链

低损耗光纤的问世导致了光波技术领域的革命，开创了光纤通信的时代。光纤在工程上的使用促使人们需要对光纤进行深入研究，形成一门新的学科——光纤光学。光纤光学低损耗光纤的问世导致了光波技术领域的革命，开创光纤的结构光纤的结构光纤光学的基本方程研究光纤波导的两种基本理论：光线理论和波动理论（1）光线理论当光纤芯径远大于光波波长λ时，可近似认为λ→0，从而将光波近似看成由一根一根光线所构成。可采用几何光学的方法来分析光线的入射、传播(轨迹)以及时延(色散)和光强分布等特性，这种分析方法即为光线理论。光纤光学的基本方程研究光纤波导的两种基本理论：光线理论和光线理论的主要优点（1）简单直观；（2）在分析芯径较粗的多模光纤时可以得到较精确的结果。光线理论的主要缺点（1）出于采用了几何光学近似，光线理论不能够解释诸如：模式分布、包层模、模式耦合以及光场分布等现象；（2）当不满足λ远小于芯径的近似条件时(如对于单模光纤)，光线理论的分析结果存在很大的误差。波动方程的特征解/横向光能量分布光线理论的主要优点波动方程的特征解/横向光能量分布（2）波动理论

它是从光波的本质特性——电磁波出发，通过求解电磁波所遵从的麦克斯韦方程，导出电磁场的场分布。

波动理论的优点：

(1)具有理论上的严谨性；(2)未作任何前提近似，因此适用于各种折射率分布的单模光纤和多模光纤。（2）波动理论射线方程折射率分布边界条件波导场方程本征解本征值光线轨迹传输特性分析麦克斯韦方程磁电分离波动方程亥姆霍兹方程时空分离纵横坐标分离光纤光学的基本方程光线理论和波动理论分析思路射线折射率边界波导场本征解光线传输特性麦克斯韦磁波动亥姆霍突变型多模光纤渐变型多模光纤光纤单模光纤

波动理论的分析结果突变型多模光纤渐变型多模光纤光纤单模光纤波动理论的光线理论方法与波动光学方法的比较GoBack光线理论方法与波动光学方法的比较GoBack

波分复用薄膜滤波器光纤光柵列阵波导光柵全息光柵光环行器光交错复用器分波/合波摸块增益放大光纤放大器光隔离器分路耦合器泵浦激光器光增益平衡器光衰减器半导体光放大器光开关光插分复用器光交叉联接器波长变换器可调滤波器可调激光器开关交换发送接收信号激光器光调制器光电探测器锁波器光发送摸块光接收摸块光收发摸块产品超过9000品种系统管理光性能监控管理摸块色散补偿器偏振模色散管理摸块光纤通信器件与系统波分复用薄膜滤波器增益放大光纤放大器光开关开关交换发送接收光通信器件的分类光器件按不同的特性和功能的分类:光无源器件OpticalPassiveDevices（光被动器件）

输入是光，输出也是光，并且不涉及光的产生、放大及光电转换光有源器件OpticalActiveDevices(光主动器件)

完成光的产生、放大及光电转换光通信器件的分类光器件按不同的特性和功能的分类:

1、光连接器(Connector):光纤、器件之间的连接2、光分光器/耦合器(Coupler):光信号的耦合/分配3、光衰减器(Attenuator):光功率衰减4、光隔离器(Isolator):偏振相关型、偏振无关型5、光环行器(Circulator):固定顺序光路6、光开关(Switch):光路的通断、选择7、波分复用(WDM)器件:多路波长信号的合波、分波,密集波分复用(DWDM)器件您即将接触到的光学产品无源器件（PASSIVE）-被动器件PassiveProducts1、光连接器(Connector):光纤、器件之间的连InterleaverTFFD/CWDMFFCVCFWavelockerWDM/CouplingAmplifierComponentsAttenuatorProductsSwitchingMOMSPBCVCBVSAGFFMATTArrayMVInterconnectsSNESVOAFFC/TFFCombinerCableAssyAdaptersTerminatorsCirculatorMATTDIL,TO,-packageManualSwitchMEMsFixedAttenuatorsIsolatorHybridsPassiveProductsInterleaverTFFFFCVCFWavelocke有源器件（ACTIVE）-主动器件1、信号光源：光信号的发射(LD/LED)2、泵浦光源：光信号的放大(光纤激光器/LED/LD)3、探测器：光信号的探测等(PIN/APD)4、光调制器:光信号的光调制和波长变换等5、光放大器:光信号的放大(EDFA/SOA)您即将接触到的光学产品ActiveProducts有源器件（ACTIVE）-主动器件1、信号光源：光信号的发射ActiveProductsSourcinglaserPumplaserModulatorOAEDFACircuitpack9xx4w/uncooled2.5Gb/sAPECooledTOSACW1550980180/300/36010Gb/sPDEDFA15dBmUncooledTOSATunableAPD10Gb/sPIN10Gb/sPINLargeareaAPD2.5Gb/s14xx300mwActiveProductsSourcingPumpla光纤通信系统光纤通信系统光纤通信基本理论概述课件光纤通信基本理论概述课件光纤通信基本理论概述课件光纤通信基本理论概述课件光纤通信基本理论概述课件光纤通信基本理论概述课件光纤通信基本理论概述课件光纤通信基本理论概述课件光纤通信基本理论概述课件光纤通信基本理论概述课件光纤通信基本理论概述课件GoBackGoBack

波分复用(WDM,WavelengthDivisionMultiplexing):

在同一根光纤中同时传输两个或众多不同波长光信号的技术,称为波分复用。

按照通道间隔的不同，WDM可以细分为:CWDM(稀疏波分复用):信道间隔为20nm

DWDM(密集波分复用):信道间隔从0.2nm到1.2nmWDM波分复用(WDM,WavelengthDivisi光纤通信基本理论概述课件为什么要用WDM模块

Example:4signals,100kmspanlengthwithregenerationWithoutDWDM4x100kmfibre4EDFATx-1Tx-2Tx-3Tx-4Rx-1Rx-2Rx-3Rx-4OAOAOAOA为什么要用WDM模块Example:4signalsOARx-1Rx-2Rx-3Rx-4Tx-1Tx-2Tx-3Tx-4WDMModulesMXDMXWithDWDM4chMux&Demux1x100kmfibre1EDFAOARx-1Rx-2Rx-3Rx-4Thankyou!Thankyou!谢谢！谢谢！38光纤通信基本理论概述光纤通信基本理论概述光纤通信基本理论概述光纤通信的优点光纤通信基本理论概述光纤通信基本理论概述光纤通信基本理论概述39光纤通信的优点光纤通信的优点光纤通信的缺点光纤通信的缺点光纤技术的进步是由光纤、光器件材料、制造工艺的进步共同推动的光纤技术的进步是由光纤、光器件材料、制造工艺的进步共同推动的信息服务业材料供应商电信运营商设备供应商器件供应商IT产业链GoBack信息服务业材料供应商电信运营商设备供应商器件供应商IT产业链

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它是从光波的本质特性——电磁波出发，通过求解电磁波所遵从的麦克斯韦方程，导出电磁场的场分布。

波动理论的优点：

(1)具有理论上的严谨性；(2)未作任何前提近似，因此适用于各种折射率分布的单模光纤和多模光纤。（2）波动理论射线方程折射率分布边界条件波导场方程本征解本征值光线轨迹传输特性分析麦克斯韦方程磁电分离波动方程亥姆霍兹方程时空分离纵横坐标分离光纤光学的基本方程光线理论和波动理论分析思路射线折射率边界波导场本征解光线传输特性麦克斯韦磁波动亥姆霍突变型多模光纤渐变型多模光纤光纤单模光纤

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输入是光，输出也是光，并且不涉及光的产生、放大及光电转换光有源器件OpticalActiveDevices(光主动器件)

完成光的产生、放大及光电转换光通信器件的分类光器件按不同的特性和功能的分类:

1、光连接器(Connector):光纤、器件之间的连接2、光分光器/耦合器(Coupler):光信号的耦合/分配3、光衰减器(Attenuator):光功率衰减4、光隔离器(Isolator):偏振相关型、偏振无关型5、光环行器(Circulator):固定顺序光路6、光开关(Switch):光路的通断、选择7、波分复用(WDM)器件:多路波长信号的合波、分波,密集波分复用(DWDM)器件您即将接触到的光学产品无源器件（PASSIVE）-被动器件PassiveProducts1、光连接器(Connector):光纤、器件之间的连InterleaverTFFD/CWDMFFCVCFWavelockerWDM/CouplingAmplifierComponentsAttenuatorProductsSwitchingMOMSPBCVCBVSAGFFMATTArrayMVInterconnectsSNESVOAFFC/TFFCombinerCableAssyAdaptersTerminatorsCirculatorMATTDIL,TO,-packageManualSwitchMEMsFixedAttenuatorsIsolatorHybridsPassiveProductsInterleaverTFFFFCVCFWavelocke有源器件（ACTIVE）-主动器件1、信号光源：光信号的发射(LD/LED)2、泵浦光源：光信号的放大(光纤激光器/LED/LD)3、探测器：光信号的探测等(PIN/APD)4、光调制器:光信号的光调制和波长变换等5、光放大器:光信号的放大(EDFA/SOA)您即将接触到的光学产品ActiveProducts有源器件（ACTIVE）-主动器件1、信号光源：光信号的发射ActiveProductsSourcinglaserPumplaserModulatorOAEDFACircuitpack9xx4w/uncooled2.5Gb/sAPECooledTOSACW1550980180/300/36010Gb/sPDEDFA15dBmUncooledTOSATunableAPD10Gb/sPIN10Gb/sPINLargeareaAPD2.5Gb/s14xx300mwActiveProductsSourcingPumpla光纤通信系统光纤通信系统光纤通信基本理论概述课件光纤通信基本理论概述课件光纤通信基本理论概述课件光纤通信基本理论概述课件光纤通信基本理论概述课件光纤通信基本理论概述课件光纤通信基本理论概述课件光纤通信基本理论概述课件光纤通信基本理论概述课件光纤通信基本理论概述课件光纤通