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1、光纤通信技术高效应用以及应用2内容内容光光纤光光栅技技术与与应用用Part 1 光光纤（Optical Fiber）及光通信技）及光通信技 术简介介Part 2 光光纤光光栅（Optical Fiber Grating）Part 3 光光纤光光栅的的应用用内内 容容3Part 1 光光纤及光通信技及光通信技术简介介4通信波段划分及相通信波段划分及相应传输媒介媒介频率率 Hz10110710210610310510410410510310610210710110810010910-1101010-2101110-3101210-4101310-5101410-61015自由空自由空间波波长（m）
2、电力、力、电话无无线电、电视微波微波红外外可可见光光双双铰线同同轴电缆光光纤卫星星/微波微波AM无无线电FM无无线电频段段划分划分传输介介质电磁波磁波谱的划分的划分光光纤通信技通信技术与与应用用5光光纤及光通信技及光通信技术简介介光光纤通信技通信技术与与应用用n n光通信光通信用光波用光波用光波用光波载载运信息，运信息，运信息，运信息，实现实现通信通信通信通信n n光光纤通信通信以光波以光波以光波以光波载载运信息，用光运信息，用光运信息，用光运信息，用光纤纤作作作作传输传输媒体，媒体，媒体，媒体，实现实现通信通信通信通信n n光光纤通信的通信的优点点JJ频带宽频带宽、信息容量大、信息容量大、信
3、息容量大、信息容量大JJ传输损传输损耗低、无中耗低、无中耗低、无中耗低、无中继继距离距离距离距离远远JJ材料丰富材料丰富材料丰富材料丰富JJ抗抗抗抗电电磁干磁干磁干磁干扰扰JJ光光光光纤间纤间串串串串话话小，保密性好小，保密性好小，保密性好小，保密性好JJ耐腐耐腐耐腐耐腐蚀蚀、耐高、耐高、耐高、耐高压压JJ体体体体积积小、小、小、小、质质量量量量轻轻6光通信的光通信的发展展光光纤通信技通信技术与与应用用光通信的光通信的发展展过程程雏形：古代烽火、手旗、灯光形：古代烽火、手旗、灯光潜望潜望镜原理原理光波光波导之之雏形形7光光纤基本理基本理论光光纤通信技通信技术与与应用用菲涅耳定律：菲涅耳定律：n
4、1sin1=n2sin2n1n2n1n221结论：若要：若要实现全反射，全反射，则必必须有有n1n28光光纤基本理基本理论光光纤通信技通信技术与与应用用max=arcsin(NA)n1n29 可可见，光，光纤的数的数值孔径（孔径（NA）仅取决于取决于纤芯的折射率的大小及包芯的折射率的大小及包层相相对折射率差，折射率差，而于光而于光纤的直径无关。的直径无关。 标准多模光准多模光纤的的NA公称公称值一般一般为0.2，对应的孔径角的孔径角约为11.5。 标准准单模光模光纤的的NA公称公称值一般一般为0.10.15，对应的孔径角的孔径角约为5.78.6。光光纤基本理基本理论光光纤通信技通信技术与与应用
5、用10光光纤结构构纤 芯芯包包 层涂敷涂敷层护 套套光光纤结构构光光纤通信技通信技术与与应用用单模光模光纤内径：内径：9m多模光多模光纤内径：内径：50m外径：外径：125m尺寸尺寸规格：格：11光光纤结构构光光纤通信技通信技术与与应用用两种常用光两种常用光纤的的结构及其折射率分布构及其折射率分布12机械手机械手 Mechanical handleCapstan 对中卡中卡头Three-jaw chuckModified Chemical Vapor Deposition高温炉高温炉Graphite furnace测温温仪 Pyro meter分离及沉分离及沉积处理理Separate depo
6、sition测径径仪 Fiber diameter Gauge空气空气净化系化系统 Clear Air System机械手机械手 Mechanical handle涂杯涂杯 Coat cup对中中 ition center control光固化光固化 vioiet Curing System涂杯涂杯 Coat cup对中中 ition center control光固化光固化Ultravioiet Curing System对中中 ition center control热固化固化Ultravioiet Curing System涂杯涂杯 Coat cup对中中 ition center co
7、ntrol热固化固化Ultravioiet Curing System气相色气相色谱 VaporPhase chromatogrameter基基 座座高温炉配配重重排排除除尾尾气气13光光缆构成构成光光纤通信技通信技术与与应用用常用光常用光缆的典型构成的典型构成14光光纤技技术发展概况展概况光光纤通信技通信技术与与应用用19631963年年年年 开始光通信的研究开始光通信的研究开始光通信的研究开始光通信的研究1977年，第一根短波年，第一根短波长(0.85mm)阶跃型石英光型石英光纤问世，世，损耗耗 为300dB/km1978年，年，阶跃光光纤的衰减降至的衰减降至5dB/km。研制出短波。研制
8、出短波长多模梯多模梯 度光度光纤，即，即G.651光光纤1979年，研制出多模年，研制出多模长波波长光光纤，衰减，衰减为1dB/km。建成。建成5.7 km、8Mb/s光通信系光通信系统试验段段1980年年 1300nm窗口衰减降至窗口衰减降至0.48dB/km，1550nm窗口衰减窗口衰减 为0.29dB/km。1981年多模光年多模光纤活活动连接器接器进入入实用用1984年年 武武汉、天津、天津34Mb/s市市话中中继光光传输系系统工程建成工程建成(多多 模模)1990年，研制出年，研制出G.652标准准单模光模光纤，最小衰减达，最小衰减达0.35dB/km 1992年降至年降至0.26d
9、B/km国内国内现状状1519911991年，研制出年，研制出年，研制出年，研制出G.653G.653色散位移光色散位移光色散位移光色散位移光纤纤。最小衰减达。最小衰减达。最小衰减达。最小衰减达0.22dB/km 0.22dB/km 19971997年，研制出年，研制出年，研制出年，研制出G.655G.655非零色散位移光非零色散位移光非零色散位移光非零色散位移光纤纤 “ “六五六五六五六五” ”、“ “七五七五七五七五” ”、“ “八五八五八五八五” ”铺设铺设“ “八八八八纵纵八横八横八横八横” ”光光光光纤线纤线路路路路总总长约长约七万公里七万公里七万公里七万公里光光纤技技术发展概况展概
10、况光光纤通信技通信技术与与应用用 虽虽然然然然光光光光纤纤光光光光缆缆的的的的研研研研制制制制仅仅短短短短短短短短的的的的2020多多多多年年年年，其其其其应应用用用用却却却却已已已已相相相相当当当当普普普普遍遍遍遍。迄迄迄迄今今今今，已已已已敷敷敷敷设设光光光光缆缆长长度度度度超超超超过过100100万万万万kmkm，光光光光缆缆已已已已敷敷敷敷设设到到到到世世世世界界界界屋屋屋屋脊脊脊脊西西西西藏藏藏藏。生生生生产产光光光光缆缆的的的的厂厂厂厂家家家家有有有有200200多多多多家家家家，每每每每年年年年所所所所用用用用光光光光纤纤的的的的数数数数量量量量超超超超过过400400万万万万k
11、mkm。在在在在实实际际网网网网络络中中中中，无无无无论论是是是是核核核核心心心心网网网网还还是是是是接接接接入入入入网网网网，目目目目前前前前主主主主要要要要应应用用用用的的的的还还是是是是G.652G.652光光光光纤纤。在在在在核核核核心心心心网网网网中中中中新新新新建建建建线线路路路路已已已已开开开开始始始始采采采采用用用用G.655G.655光光光光纤纤，在在在在接接接接入入入入网网网网中中中中已已已已开开开开始始始始应应用用用用光光光光纤纤带带光光光光缆缆。我我我我国国国国光光光光通通通通信信信信领领域域域域已已已已掌掌掌掌握握握握了了了了光光光光纤纤、器器器器件件件件、系系系系统统等等等等各各各各方方方方面面面面的的的的关关关关键键技技技技术术，逐逐逐逐渐渐走走走走进进了了了了国国国国际际光光光光通通通通信信信信的的的的先先先先进进行行行行列列列列。尤尤尤尤其其其其在在在在主主主主要要要要技技技技术术上，都有了自己的特色和上，都有了自己的特色和上，都有了自己的特色和上，都有了自己的特色和创创新。新。新。新。
