光纤的发展、光纤放大器、海底光缆简介

光纤的发展历程及海底光缆、 光纤放大器简介 二00七年十一月 3第一部分 光纤简介 3一、光纤之父高锟的一生 1、高锟的个人简介： 3 62、高锟的学术经历、成就介绍 ： 83、高锟成长经历 11二、中国光纤之父赵梓森 111、赵梓森的个人简介 16三、光纤 231、研究历程 252、研究要点 283、系统应用 29第二部分 掺饵光纤及光纤放大器 29一、掺饵光纤 29二、光纤放大器 30（1）光纤放大器的定义、构成和用途 301）拉曼光纤放大器 33（3）技术背景 33（4）掺饵光纤放大器的开发 35（6）掺铒光纤放大器的主要技术参数 36（7）掺铒光纤放大器的主要技术指标 36（8）掺铒光纤放大器的应用领域 361）数字通信 372）光纤有线电视（CATV）系统 373）密集波分复用（DWDM）系统 38第三部分 跨洋海底光缆 38一、跨洋海底光缆技术及其发展 39二、海底光缆的特点 39三、海底光缆产品分类和型号表示方法 41四、海底光缆系统结构 42五、海底光缆技术的变迁 431．光纤 452．中继器 453．线路终端设备 464．线路监控设备 465．远供电源设备 476．SDH设备 47六、　海底光缆技术的发展趋势 471．高系统带宽 482．高频带效率 493．基于20and40Gbit/s的WDM 技术 第一部分 光纤简介 一、光纤之父高锟的一生 1、高锟的个人简介： 姓 名 高 锟 Charles K. Kao 出 生 日 期 1933 年 11 月 4 日 学 历 英 国 伦 敦 大 学 理 学 士 (1957) 英 国 伦 敦 大 学 哲 学 博 士 (1965) 经 历 英 国 国 际 电 话 电 报 公 司 (1957) 英 国 国 际 电 话 电 报 公 司 附 属 标 准 通 讯 实 验 室 (1960) 香 港 中 文 大 学 电 子 学 系 教 授 及 讲 座 教 授 (1970-1974) 英 国 国 际 电 话 电 报 公 司： 首 席 科 学 家 (1974)； 工 程 总 裁、行 政 科 学 家 (1982)； 研 究 事 务 总 裁 (1986) 香 港 中 文 大 学 校 长 (1987-1996) 美 国 国 家 工 程 院 院 士 (1990) 台 湾 中 央 研 究 院 院 士 (1992) 香 港 高 科 桥 有 限 公 司 主 席 兼 行 政 总 裁 (1996- ) 专 长 光 纤 通 讯 曾 获 得 之 学 术 荣 誉 美 国 硅 酸 盐 学 会 摩 尼 奖 (1976) 美 国 富 兰 克 林 研 究 所 史 特 活 · 柏 兰 亭 奖 章 (1977) 英 国 兰 克 信 托 基 金 会 兰 克 奖 (1978) 美 国 电 机 及 电 子 工 程 师 学 会 摩 理 斯· H· 利 柏 曼 纪 念 奖 (1978) 瑞 典 艾 力 松 基 金 会 L· M· 艾 力 松 国 际 奖 (1979) 美 国 武 装 部 队 通 讯 及 电 子 学 会 金 章 奖 (1980) 美 国 电 机 及 电 子 工 程 师 学 会 亚 历 山 大· 格 林 姆· 贝 尔 奖 章 (1985) 美 国 马 可 尼 基 金 会 马 可 尼 国 际 科 学 家 奖 (1985) 香 港 中 文 大 学 荣 誉 理 学 博 士 (1985) 意 大 利 热 那 亚 市 哥 伦 布 奖 章 (1985) 日 本 通 讯 及 计 算 机 促 进 基 金 会 通 讯 及 计 算 机 奖 (1987) 英 国 电 机 工 程 师 学 会 法 拉 第 奖 章 (1989) 美 国 物 理 学 会 新 材 料 国 际 奖 (1989) 英 国 塞 萨 斯 大 学 荣 誉 理 学 博 士 (1990) 美 国 国 家 工 程 院 院 士 (1990) 日 本 创 价 大 学 荣 誉 博 士 (1991) 英 国 格 拉 兹 高 大 学 荣 誉 工 程 学 博 士 (1992) SPIE 金 章 奖 (1992) 台 湾 中 央 研 究 院 院 士 (1992) 英 帝 国 司 令 勋 章 (1993) 英 国 达 勒 姆 大 学 荣 誉 理 学 博 士 (1994) 世 界 工 程 组 织 协 会 杰 出 工 程 成 就 金 章 (1995) 澳 洲 格 理 斐 思 大 学 第 一 服 务 荣 誉 博 士 (1995) 第 十 二 届 日 本 国 际 赏 (1996) 现 职 香 港 高 科 桥 有 限 公 司 主 席 兼 行 政 总 裁 联 络 地 址 办 公 室 香 港 中 环 安 庆 台 1-9 号 安 庆 大 厦 20 楼 高 科 桥 集 团 有 限 公 司 电 话： (852) 2869-2283 传 真： (852) 2869-0848 E-Mail: ckao@ie.cuhk.edu.hk 2、高锟的学术经历、成就介绍 ： 高 锟 教 授 (Prof. Charles K. Kao) 被 世 界 誉 为“光 纤 之 父” ， 曾 任 香 港 科 技 大 学 校 长。 1990 年，他 获 选 美 国 国 家 工 程 学 院 院 士。 高 锟 教 授 曾 先 后 获 颁 L. M. 埃 里 克 森 国 际 奖 (L. M. Ericsson International Prize)、 马 可 尼 国 际 研 究 员 基 金 (Marconi International Fellowship) 以 及 皇 家 工 程 学 院 菲 利 普 王 子 奖 章 (Prince Philip Medal of the Royal Academy of Engineering) (1996) 等 荣 誉。 高 锟 教 授 发 明 的“纤 维 光 学”在 全 球 获 得 广 泛 应 用， 并 在 香 港 知 识 产 权 署 与 香 港 发 明 家 协 会 联 办 的“二 十 世 纪 十 大 最 受 港 人 欢 迎 发 明 品”选 举 中 入 榜。 他 也 凭 着 这 项 发 明 荣 获 美 国 国 家 工 程 学 院 颁 发 的“1999 年 查 理· 斯 塔 克· 德 雷 珀 奖” (the 1999 Charles Stark Draper Prize)。 这 是 美 国 工 程 学 界 杰 出 成 就 的 最 高 荣 誉， 他 的 光 纤 通 讯 构 想 与 发 明 以 及 生 产 过 程 开 发， 可 能 会 掀 起 一 场 电 信 革 命。 高 锟 教 授 1933 年 出 生 于 中 国 上 海。 他 先 后 于 1957 年 和 1965 年 在 伦 敦 大 学 分 别 获 得 电 机 工 程 学 士 和 博 士 学 位。 1957 年， 他 进 入 ITT 公 司， 在 旗 下 一 英 国 子 公 司“标 准 电 话 与 电 缆 有 限 公 司”(Standard Telephones and Cables Ltd.) 任 工 程 师。 1960 年， 他 进 入 ITT 设 于 英 国 的 欧 洲 中 央 研 究 机 构 -- 标 准 电 信 实 验 有 限 公 司， 在 那 里 服 务 了 十 年， 其 职 位 从 研 究 科 学 家 升 至 研 究 经 理。 正 是 在 这 段 时 期， 高 锟 教 授 成 为 光 纤 通 讯 领 域 的 先 驱。 随 后， 高 锟 教 授 在 香 港 中 文 大 学 任 职 四 年， 1974 年 又 返 回 ITT 工 作。 当 时， 光 纤 领 域 进 入 前 生 产 阶 段。 他 在 位 于 美 国 弗 吉 尼 亚 州 劳 诺 克 的 光 电 产 品 部 担 任 主 任 科 学 家， 后 擢 升 为 工 程 主 任。 1982 年， 他 因 卓 越 的 研 究 与 管 理 才 能 而 被 ITT 公 司 任 命 为 首 位“ITT 执 行 科 学 家”， 主 要 在 康 尼 迪 克 州 的 先 进 技 术 中 心 工 作， 1985 年 则 在 德 国 的 SEL 研 究 中 心 工 作。 与 此 同 时， 他 也 担 任 耶 鲁 大 学 特 朗 布 尔 学 院 兼 职 教 授 及 研 究 员。 1986 年， 他 被 任 命 为 合 作 研 究 主 任。 1987-1996 年， 高 锟 教 授 出 任 香 港 中 文 大 学 校 长。 目 前， 他 担 任 香 港 高 科 桥 集 团 有 限 公 司 (Transtech Services Group Ltd.) 主 席 兼 行 政 总 裁， 并 致 力 于 开 发 电 信 与 信 息。 3、高锟成长经历 光纤电缆是本世纪最重要的发明之一。光纤电缆以玻璃作介质代替铜，使一根头发般细小的光纤，其传输的信息量相等于一条饭桌般粗大的铜“线”。它彻底改变了人类通讯的模式，为目前的信息高速公路奠定了基础，使“用一条电话线传送一套电影”的幻想成为现实。发明光纤电缆的，就是被誉为“光纤之父”的华人科学家高锟。 高锟１９３３年生于上海。他父亲是律师，家住在当时的法租界， 小学 小学生如何制作手抄报课件柳垭小学关于三违自查自纠报告小学英语获奖优质说课课件小学足球课教案全集小学语文新课程标准测试题 时代是在上海度过的。童年的高锟对化学最感兴趣，他曾经自己制造过灭火筒、焰火烟花和晒相纸。最危险的一次是自制炸弹后来他又迷上了无线电，小小年纪就曾成功地装了一部有五六个真空管的收音机。 １９４８年，他们举家迁往香港。高锟先是入读圣约瑟书院，后来曾考入香港大学。但当时的高锟已立志攻读电机工程，而港大没有这个专业，于是他辗转就读了伦敦大学。毕业后，他加入英国国际电话电报公司ＩＴＴ任工程师，因表现出色被聘为研究实验室的研究员，同时攻读伦敦大学的博士学位，１９６７年毕业。 １９６６年，高锟提出了用玻璃代替铜线的大胆设想：利用玻璃清澈、透明的性质，使用光来传送信号。他当时的出发点是想改善传统的通讯系统，使它传输的信息量更多、速度更快。对这个设想，许多人都认为匪夷所思，甚至认为高锟神经有问题。但高锟经过理论研究，充分论证了光导纤维的可行性。不过，他为寻找那种“没有杂质的玻璃”也费尽周折。为此，他去了许多玻璃工厂，到过美国的贝尔实验室及日本、德国，跟人们讨论玻璃的制法。那段时间，他遭受到许多人的嘲笑，说世界上并不存在没有杂质的玻璃。但高锟的信心并没有丝毫的动摇。他说：所有的科学家都应该固执，都要觉得自己是对的，否则不会成功。 后来，他发明了石英玻璃，制造出世界上第一根光导纤维，使科学界大为震惊。 高锟的发明使信息高速公路在全球迅猛发展，这是他始料不及的。他因此获得了巨大的世界性声誉，被冠以“光纤之父”的称号。美国耶鲁大学校长在授予他“荣誉科学博士学位”的仪式上说：“你的发明改变了世界通讯模式，为信息高速公路奠下基石。把光与玻璃结合后，影像传送、电话和电脑有了极大的发展……”高锟此后几乎每年都获得国际性大奖，但由于专利权是属于雇用他的英国公司的，他并没有从中得到很多的财富。中国传统文化影响极深的高辊 ，以一种近乎老庄哲学的态度说：“我的发明确有成就，是我的运气，我应该心满意足了。” 高昆离开英国后，１９８７年担任香港中文大学校长，１９９６年退休。他在地球兜了一个圈之后，在香港回归祖国那年回来了，随及，他成立了一个高科技顾问公司，担任香港电讯等多家公司的顾问。目前他有五个职务，其中一个是创新科技委员会成员，专门为香港特区政府如何发展高科技出谋献策。他说：“香港给了我机会，我要尽力报答她。” 高锟的最大爱好是打网球和做陶瓷。他认为搞科研的人，往往既辛苦，又寂寞。当一个人静静地抚弄泥瓶，享受泥坯在手中变动着形状，按自己的审美眼光逐步走向完善、走向美，那是“很有治疗作用”的一种享受。 二、中国光纤之父赵梓森 　1、赵梓森的个人简介　 　　赵梓森，广东中山人，1932年生，1953年大学毕业后一直在武汉工作，1995年当选为中国工程院院士。他精神矍铄、幽默健谈、阅历丰富，是一位治学严谨的专家。他常说，要想成为一个优秀的科技工作者，必须立大志，要有创造性和不怕困难的献身精神。 　　2、中国第一根光纤的诞生 赵梓森院士拉出了我国第一根光纤，被誉为中国光纤之父。他在武汉邮电科学研究院开发了中国第一根实用化光纤光缆和第一套光纤通信系统，并形成工业生产和用于工程建设。作为国家科委光纤通信专家组总体组组长、国家光纤通信工程技术委员会主任，他先后参与起草了国家“六五”、“七五”、“八五”和“九五”光纤通信攻关 计划 项目进度计划表范例计划下载计划下载计划下载课程教学计划下载 ；作为技术总负责人、总体 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 人，完成了我国第一条实用化8Mb/s（8兆比特/秒）、34Mb/s、140Mb/s等六项国家、邮电部光缆通信重点工程，负责完成了目前世界上最长距离的架空光缆（京汉广）工程，使光纤通信技术在我国大面积推广应用，取得了显著的社会效益和经济效益 他所在的武汉邮科院于1973年开始研究光纤通信，当时困难很多，不仅有技术方面的，还有环境方面的。环境就是处在“ 文化大革命”当中，工作条件很差，研究室只剩下几个人，实验室也就只有一个过去用来洗化学瓶子的房子。那时候没有什么杂志，没有看过光导纤维，也不知道应该怎么研制。于是，他们就自己摸索着搞，用四氯化硅加氧气，氧气取代了氯气，就变成了二氧化硅；二氧化硅就是光导纤维的材料——石英。他们在试管中做实验，很危险。有一次加热，四氯化硅在常温下就要挥发，在室温下就会气化。他知道有危险，就说你们走开，我来操作。结果四氯化硅冲到他眼睛里，痛得不得了，马上用自来水冲，冲过后别人问他怎么样，要不要去医院，他说不用。刚说不用，一下子就昏倒。过一会儿醒过来了，大家把他送往医院。像这种事情还很多， 比如激光器发的是红外光，没有仪器检测，就用眼睛看发热光点。明知道这样对眼睛有害，但是顾不得。做光导纤维，它的原料纯度要达到0.999999999，九个9，没有这个纯度，光导纤维传输损失很大，就不能用。他们搞化学是外行，这个纯度搞不了。于是请北京建材学院帮忙，对方说搞光导纤维，没有上千万元是搞不出来的，他们一下子被吓住了，再也不敢去问了。后来，与武汉大学化学系合作，最终搞出了九个9。材料搞出来了，还要把它变成玻璃。开始在试管里做，但后来发现温度不够高，一定要高到1500℃以上。但在这个温度下白金坩埚也早就化了，所以改在石英管里炼。他们跟玻璃技师一起研究，用电炉加热到1400℃，结果什么也没有。于是又加高温度，得到一些白粉，很高兴，但经化验却是硅胶。又经过几十次的试验，并设计制作了专门炼玻璃的熔炼车床后，才做出了超纯石英。要把超纯石英做成光导纤维，就先要拉成丝，同样十分困难。丝的半径是125微米，误差不能超过3微米。没有拉丝的设备，自己做。做自动控制设备，用激光来测量，最后拉出了光导纤维；还要测量它的传输损失多大、带宽多少，全套东西都是自己动手。就这样，到1976年上半年，熔炼拉出了200米石英光纤，从此，结束了我国无光纤的历史。赵梓森说：“不是我一个人，而是我们一帮不怕困难的青年一起做，终于做成了。” 　　1976年在邮电部工业学大庆展览会上，赵梓森带着“新成果”去演示时，还是用的橡皮泥、螺丝钉的土办法将光纤对准接收器。演示引起了邮电部长很大兴趣，甚至亲自参与演示过程，并说“光纤通信要作重点”。此后，我国光纤通信产业蓬蓬勃勃发展起来。 　　3、赵梓森时刻关注光纤到户 　　在光纤到户现场演示会上，精瘦干练的赵院士，端出了万亿产值的光纤到户推广计划。只见他轻轻一点鼠标，投影画面上立即弹出一个让人垂涎的画面——一个盛满热气腾腾蹄花的大碗。他想说的是，光纤到户不仅需要光纤带宽这个空碗，更需要像蹄花肉这样实实在在的内容。他说，现在最低2500元/户的投入，就可以实现光纤到户(FTTH)，但有了光纤的带宽也只是有了一只空碗，普通市民不会要。碗里的肉鱼蛋菜，即内容和增值服务才是关键。 　　电影点播、网上教育、网上看病、视频电话、网上游戏等内容，都将是光纤到户后的主角，但由于涉及法律版权、金融问题，并且相关政策法规还不明确，造成现在做菜的人制约了做碗的人。 　　赵梓森建议，对采用光纤建网实行减免税的鼓励政策，进一步降低FTTH的成本。他介绍了在日本考察获得的 经验 班主任工作经验交流宣传工作经验交流材料优秀班主任经验交流小学课改经验典型材料房地产总经理管理经验 ，FTTH价格与ADSL(基于电话线的宽带技术)比要有竞争力，日本光纤到户的负担费用和ADSL相差无几，FTTH的月租约4500日元，相当于我们国内订一份报纸的费用，且初装费全免。 　　赵梓森说，要分开发展做菜的和做碗的，不能让光纤到户在发展初期，就被运营商垄断了内容服务。应鼓励新建小区、办公建筑的开发商投资FTTH，尽量将光纤到户的基础设施留在地方上。同时加速发展数字电视和高清晰电视，发展内容商，并解决版权问题。 　　赵院士谈到FTTH目前在中国的推广情况，武汉市政府要求武汉电信、电视台推广40万户，结果4万都没有推广出去；上海有200万户FTTH设备，实际购买用户只有7万。其主要原因是没有新的内容，老百姓认为数字电视内容不比普通电视多多少。内容的问题不是完全不能解决，主要是组织问题，但电视台组织内容成本太高，因为存在版权问题，而且工作量很大。他提到一个较成功的组织模式，即中国电信的互联星空业务，其有上千套节目，内容有一定吸引力。这种中国电信出面统一组织内容然后各个地方共享的模式，比地方电视台单独组织内容成本低、具有可操作性。 　　高清晰度电视（HDTV）的推广是推动FTTH发展的关键因素，目前上海、北京、深圳、广州、武汉等市已有部分HDTV的装备，中央电视台等大的电视台已经购买了大量高分辨率摄像机、编辑器，有了部分好的节目源，中国文联也组织了数百套高清晰度电影。但HDTV的推广牵涉到很多因素，如老百姓的需求、电视台的投资、高清晰度电视机的价格、高清晰度网的配合、机顶盒标准的确定等等，HDTV的推广仍需时日。赵院士说，2008年将是一个期限，2008年奥运会加速着我们对HDTV的需求。 　　4、简朴而丰富的生活 　　生活中，赵院士对物质享受并无很多追求。他的手表很特别，老式的石英表配一条紫色的卡通样式的塑料表带。他笑着说，这是一个单位某次活动中送的表，后来表带坏了，而孙女儿正好有块坏了的表，于是他就把孙女那只表的表带拆下来装上了。“别人看到了都说你这是小女孩戴的。”他笑呵呵地说。 　　赵院士脖子上有个明显突起的茧块，这是他长年拉小提琴所致。开始学习小提琴的时候他已经上高中了，他坚持每天练习1到2小时，因为无钱买琴，自己还做了一把小提琴。他说：“高度的兴趣推动人什么也会干”。如今每天拉一段时间小提琴成了他一项很好的健身健脑的活动。 　　赵院士精通用电脑画三维动画，就连最难画的立体人头，也画得生动精妙。最早引发他兴趣的是精于电脑三维动画的弟弟，弟弟告诉他三维动画中人头最难画，人头中耳朵最难画，这激起了他的兴趣，“这么难画？我试试看。”他发现难画最主要是因为当时使用的软件3DS不便于作修改，于是引入autoCAD与之结合起来，一个月后画出了三维人头，弟弟看了都不禁称奇。 　　要是他自己不说，大概不会将精瘦的他与足球这种剧烈的运动联想在一起。其实原来球场上的他跑得很快、运球灵活，是中锋、队长。他说，自己出生时是仅7个月的早产儿，身体很坏，小的时候好几次都因生病不能参加考试而留了级，踢球后身体就很少生病了。锻炼的好习惯他至今保持着，每天都走一走，有时还跑一段。难怪他精神那么好！ 三、光纤 1、概述 光纤和同轴电缆相似，只是没有网状屏蔽层。中心是光传播的玻璃芯。在多模光纤中，芯的直径是15mm~50mm， 大致与人的头发的粗细相当。而单模光纤芯的直径为8mm~10mm。芯外面包围着一层折射率比芯低的玻璃封套， 以使光纤保持在芯内。再外面的是一层薄的塑料外套，用来保护封套。光纤通常被扎成束，外面有外壳保护。 纤芯通常是由石英玻璃制成的横截面积很小的双层同心圆柱体，它质地脆,易断裂,因此需要外加一保护层。其结构如图1所示。 　 陆地上的光纤通常埋在地下1米处，有时会受到地下小动物的破坏。在靠近海岸的地方，越洋光纤外壳被埋在沟里。 在深水中，它们处于底部，极有可能被鱼类咬坏或被渔船撞坏。 2、分类 光纤主要分以下两大类: 1）传输点模数类 传输点模数类分单模光纤(Single Mode Fiber)和多模光纤(Multi Mode Fiber)。单模光纤的纤芯直径很小, 在给定的工作波长上只能以单一模式传输,传输频带宽,传输容量大。多模光纤是在给定的工作波长上,能以多个模式同时传输的光纤。 与单模光纤相比,多模光纤的传输性能较差。 2)折射率分布类 折射率分布类光纤可分为跳变式光纤和渐变式光纤。跳变式光纤纤芯的折射率和保护层的折射率都是一个常数。 在纤芯和保护层的交界面,折射率呈阶梯型变化。渐变式光纤纤芯的折射率随着半径的增加按一定规律减小, 在纤芯与保护层交界处减小为保护层的折射率。纤芯的折射率的变化近似于抛物线。折射率分布类光纤光束传输如图2所示。 　 3、连接方式 光纤有三种连接方式。首先，可以将它们接入连接头并插入光纤插座。连接头要损耗10%到20%的光，但是它使重新配置系统很容易。 第二，可以用机械方法将其接合。方法是将两根小心切割好的光纤的一端放在一个套管中，然后钳起来。 可以让光纤通过结合处来调整，以使信号达到最大。机械结合需要训练过的人员花大约5分钟的时间完成，光的损失大约为10%。 第三，两根光纤可以被融合在一起形成坚实的连接。融合方法形成的光纤和单根光纤差不多是相同的，但也有一点衰减。 对于这三种连接方法，结合处都有反射，并且反射的能量会和信号交互作用。 4、发送和接收 有两种光源可被用作信号源：发光二极管LED(light-emitting diode)和半导体激光ILD(injection laser diode)。它们有着不同的特性，如下表。 　 光纤的接收端由光电二极管构成，在遇到光时，它给出一个点脉冲。光电二极管的响应时间一般为1ns， 这就是把数据传输速率限制在1Gb/s内的原因。热噪声也是个问题，因此光脉冲必须具有足够的能量以便被检测到。 如果脉冲能量足够强，则出错率可以降到非常低的水平。 5、接口 目前使用的接口有两种。无源接口由两个街头熔于主光纤形成。接头的一端有一个发光二极管或激光二极管（用于发送）。 另一端有一个光电二极管（用于接收）。接头本身是完全无源的，因而是非常可靠的。 另一种接口被称作有源中继器(active repeater)。输入光在中继器中被转变成电信号，如果信号已经减弱，则重新放大到最强度， 然后转变成光再发送出去。 连接计算机的是一根进入信号再生器的普通铜线。现在已有了纯粹的光中继器，这种设备不需要光电转换，因而可以以非常高的带宽运行。 四、光缆 光导纤维是一种传输光束的细微而柔韧的媒质。光导纤维电缆由一捆纤维组成,简称为光缆。 光缆是数据传输中最有效的一种传输介质,它有以下几个优点: (1)频带较宽。 (2)电磁绝缘性能好。光纤电缆中传输的是光束,由于光束不受外界电磁干扰与影响,而且本身也不向外辐射信号, 因此它适用于长距离的信息传输以及要求高度安全的场合。当然,抽头困难是它固有的难题,因为割开的光缆需要再生和重发信号。 (3)衰减较小。可以说在较长距离和范围内信号是一个常数。 (4)中继器的间隔较大,因此可以减少整个通道中继器的数目,可降低成本。根据贝尔实验室的测试, 当数据的传输速率为420Mbps且距离为119公里无中继器时,其误码率为10—8,可见其传输质量很好。 而同轴电缆和双绞线每隔几千米就需要接一个中继器。 在使用光缆互联多个小型机的应用中,必须考虑光纤的单向特性,如果要进行双向通信,那么就应使用双股光纤。 由于要对不同频率的光进行多路传输和多路选择,因此在通信器件市场上又出现了光学多路转换器。 在普通计算机网络中安装光缆是从用户设备开始的。因为光缆只能单向传输。为了实现双向通信,光缆就必需成对出现,一个用于输入, 一个用于输出。光缆两端接光学接口器。 安装光缆需格外谨慎。连接每条光缆时都要磨光端头,通过电烧烤或化学环氯工艺与光学接口连在一起,确保光通道不被阻塞。 光纤不能拉得太紧,也不能形成直角。 光纤的类型由模材料(玻璃或塑料纤维)及芯和外层尺寸决定,芯的尺寸大小决定光的传输质量。 常用的光纤缆有: 8.3μm 芯、125μm 外层、单模。 62.5μm 芯、125μm外层、多模。 50μm 芯、125μm外层、 多模。 100μm 芯、140μm外层、多模。 五、光纤通信系统及其构成 1、光纤通信系统 光纤通信系统是以光波为载体、光导纤维为传输媒体的通信方式,起主导作用的是光源、光纤、光发送机和光接收机。 光源是光波产生的根源。 光纤是传输光波的导体。 光发送机的功能是产生光束,将电信号转变成光信号,再把光信号导入光纤。 光接收机的功能负责接收从光纤上传输的光信号,并将它转变成电信号,经解码后再作相应处理。 2、组成 光纤通信系统的基本构成如图3所示: 　 光纤通信系统的主要优点有: (1)传输频带宽,通信容量大。 (2)线路损耗低,传输距离远。 (3)抗干扰能力强,应用范围广。 (4)线径细,重量轻。 (5)抗化学腐蚀能力强。 (6)光纤制造资源丰富。 在网络工程中,一般用62.5μm/125μm规格的多模光纤,有时也用100μm/125μm和100μm/140μm规格的光纤。 户外布线大于2公里时可选用单模光纤。在进行综合布线时需要了解的光纤的一些基本特性, 六、新一代短距离光传输介质——塑料光纤 众所周知，石英玻璃光纤以其衰减小、带宽高等优点被用作远距离、高速率、大容量公用网的光传输介质。石英玻璃光纤以其原料纯洁、制造复杂、价格昂贵、接续困难等缺点制约了其大量用作短距离接入网光传输介质。正是为降低短距离接入网中光纤网络终端用户的光纤接入成本（即传输介质、接续施工等），日本、美国等发达国家的一些大学和公司已研究出新一代短距离光传输介质——塑料光纤。塑料光纤的优点：制造简单、价格便宜、接续快捷等。故其最适宜作为局域网中短距离通信、有线电视网、室内计算机之间的光传输介质。本文简明扼要的阐述塑料光纤的研究历程、研究要点、光纤性能、系统应用，以飨读者。 1、研究历程     ７０年代初，美国杜邦公司开始了数据通信用塑料光纤的基础研究工作。     １９８７年，美国杜邦公司将其拥有的所有塑料光纤产品专利全部出售给日本三菱人造丝株式会社。三菱人造丝株式会社继续进行塑料光纤产品开发和推广应用工作。同年，法国塑料光纤联合集团研制出的阶跃折射率分布塑料光纤，其带宽为５ＭＨｚ．ｋｍ．     １９９０年日本庆应大学小池康博宣布研制出带宽为３ＧＨｚ．ｋｍ的梯度折射率分布的塑料光纤。     １９９２年，美国ＩＢＭ公司的Ｂａｔｅｓ提出了在１００ｍ长的阶跃折射率分布塑料光纤传输５０Ｍｂｉｔ／ｓ的试验，小池康博等报道了用红外激光器在１００ｍ长的塑料光纤上进行２．５Ｇｂｉｔ／ｓ的传输试验。     １９９４年，日本庆应大学佐佐木等报道，他们研制出了塑料光纤光放大器。     １９９５年，日本ＮＥＣ公司的山崎用小数值孔径６５０ｍｍ ＬＤ，１００ｍ的小数值孔径的阶跃折射率分布塑料光纤进行了１５５Ｍｂｉｔ／ｓ的试验。     １９９６年，人们纷纷建议以塑料光纤为基础建立极低成本的用户网ＡＴＭ物理层。     １９９７年，日本ＮＥＣ公司的山崎进行了１５５Ｍｂｉｔ／ｓ的ＡＴＭ、ＬＡＮ的试验。     １９９８年，日本ＮＥＣ公司的山崎在７０ｍ长塑料光纤上进行了４００Ｋｂｉｔ／ｓ的传输试验。日本硝子玻璃株式会社报道，梯度折射分布的氟化物塑料光纤的衰减仅为掺杂的聚甲基丙烯酯塑料光纤衰减的三分之一。日本富土通公司的今井报道，以１．３μｍ ＦＰ－ＬＤ、ＩｎＧａＡｓ－ＡＰＤ为光源，在２００ｍ梯度折射率分布的氟化物塑料光纤上进行了２．５Ｇｂｉｔ／ｓ试验。     在ＯＦＣ－９８会议上，日本硝子玻璃株式会社报道了氟化物塑料光纤的衰减系数：在（６５０－１３００）ｎｍ波长小于１００ｄｂ／ｋｍ，在（８５０－１３００）ｎｍ，约５０ｄｂ／ｋｍ，且有望进一步降低，其带宽为（３００－５００）ＭＨｚ．ｋｍ，理论带宽可达１０ＧＨｚ．ｋｍ。该塑料光纤的稳定工作温度为（－４０～＋９０）℃。ＸａＱｔｉ吉比特半导体供应商用梯度折射率分布的氟化物塑料光纤进行了２００ｍ １０Ｇｂｉｔ／ｓ的传输试验。     ２０００年，ＯＦＣ会议上，日本硝子玻璃株式会社新技术发展部的ＮｏｒｉｙｕｋｉＹｏｓｈｉｈａｒａ等报道氟化梯度折射率塑料光纤的衰减系数：在８５０ｎｍ为４１ｄｂ／ｋｍ，１３００ｎｍ为３３ｄｂ／ｋｍ，其最大带宽已达１００ＭＨｚ．ｋｍ。用这种塑料光纤成功地进行１００ｍ、１１Ｇｂｉｔ／ｓ和５０ｍ、２．５Ｇｂｉｔ／ｓ的高速传输试验和７０℃长期热老化试验。实验证明，氟化梯度折射塑料光纤完全满足使用要求。 2、研究要点     （１）．光纤结构     塑料光纤顾名思义，即构成光纤的芯与包层都是塑料材料。与大芯径５０／１２５μｍ和６２．５／１２５μｍ的石英玻璃多模光纤相比，塑料光纤的芯径高达２００－１０００μｍ，其接续时可使用不带光纤定位套筒的便宜注塑塑料连接器，即便是光纤接续中芯对准产生±３０μｍ偏差都不会影响耦合损耗。正是塑料光纤结构赋予了其施工快捷，接续成本低等优点。另外，芯径１００μｍ或更大则能够消除在石英玻璃多模光纤中存在的模间噪音。     （２）．光纤材料     塑料光纤材料选择时，人们应重点解决的问题是材料的本身衰减要低、色散要小、化稳性要好、制造简单、价格低廉等。     当今，选作塑料光纤芯材有：聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯聚碳酸酯、氟化聚甲基丙烯酸酯和全氟树脂等；选作塑料光纤包层有：聚甲基丙烯酸甲酯、氟塑料、硅树脂等。究其原因是：这些聚合物①具有透光性好，光学均匀、折射率调整便利等；②以单体存在时通过减压蒸馏方法就可以提纯；③形成光纤的能力强；④加工和化稳性好及价格便宜等。     （３）．制造工艺     今天，人们用来制造塑料光纤的两种方法：挤压法和界面凝胶法都是由塑料生产加工工艺演变而来的。     挤压法主要用于制造阶跃折射率分布塑料光纤。该工艺步骤大致如下：首先，将作为纤芯的聚甲基丙烯甲酯的单体甲基丙烯甲酯通过减压蒸馏提纯后，连同聚合引发剂和链转移剂一并送入聚合容器中，接着再将该容器放入电烘箱中加热，置放一定时间，以使单体完全聚合，最后，将盛有完全聚合的聚甲基丙烯甲酯的容器加温至拉丝温度，并用干燥的氮气从容器的上端对已熔融的聚合物加压，该容器底部小嘴便挤出一根塑料光纤芯，同时使挤出的纤芯外再包覆一层低折射率的聚合物，就制成了阶跃型塑料光纤。     梯度折射率分布塑料光纤的制造方法为界面凝胶法，界面凝胶法的工艺步骤大致如下：首先将高折射率掺杂剂置于芯单体中制成芯混合溶液，其次把控制聚合速度、聚合物分子量大小的引发剂和链转移剂放入芯混合溶液，再将该溶液投入一根选作包层材料聚甲基丙烯甲酯（ＰＭＭＡ）的空心管内，最后将装有芯混合溶液ＰＭＭＡ管子放入一烘箱内，在一定的温度和条件下聚合。在聚合过程中，ＰＭＭＡ管内逐渐被混合溶液溶胀，从而在ＰＭＭＡ管内壁形成凝胶相。在凝胶相分子运动速度减慢，聚合反应由于“凝胶作用”而加速，聚合物的厚度逐渐增厚，聚合终止于ＰＭＭＡ管子中心，从而获得一根折射率沿径向呈梯度分布的光纤预制棒，最后再将塑料光纤预制棒送入加热炉内加温拉制成梯度折射率分布塑料光纤。     （４）．光纤性能       自１９６６年，英藉华人高锟提出光介质表面波导设想以来，光纤的研究由七十年代起至今经历了由０．８５μｍ多模光纤、１．３１μｍ标准单模光纤、１．５５μｍ色散位移单模光纤、１．５５μｍ非零色散移单模光纤和１．５５μｍ大有效面积非零色散位移单模光纤几大技术与产品的飞跃。石英玻璃光纤性能的研究重点自始至终定位在衰减、色散、偏振模色散、非线性效应等；塑料光纤的性能研究重点则是衰减、色散、热稳定性等。     １）衰减     塑料光纤的衰减主要受限于芯包塑料材料的吸收损耗和色散损耗。人们是通过选用低折射率和等温压缩率小的塑料材料和通过稳定塑料光纤制造工艺降低结构缺陷（如芯直径波动，芯包界面缺陷等），来使塑料光纤获得小的散射损耗，而塑料材料的吸收损耗则是由分子键（碳氢、碳氟等）伸缩振动吸收和电子跃吸收所致的。     在碳氢键为基本骨架的塑料材料中，在波长６５０ｎｍ处的衰减系数大约为１２０ｄｂ／ｋｍ，如果用氟原子置换碳氢键中的氢所组成的氟化塑料材料，其不仅本征衰减小，而且色散也降低了。用氟化塑料制成的梯度折射率塑料光纤，其在红外区无原子振动引起的吸收损耗。故可制得在可见光至红外范围的衰减很小，即在０．８５μｍ波长处衰减系数为４１ｄｂ／ｋｍ，在１．３μｍ波长处衰减为３３ｄｂ／ｋｍ的梯度折射率分布的塑料光纤。     ２）带宽     用作短距离光传输介质的塑料光纤，按其折射率分布形状可分为两种：阶跃折射率分布塑料光纤和梯度折射率分布塑料光纤。阶跃折射率分布塑料光纤由于模间色散作用使入射光发生反复的反射，射出的波形相对于入射波形出现展宽，故其传输带宽仅为几十至上百ＭＨｚ．ｋｍ。氟化梯度折射率分布塑料光纤从选择低色散的材料出发，再以优化的梯度折射率分布手段，即可将其折射率分布指数在０．８５－１．３μｍ波长范围内选定为２．０７－２．３３，从而抑制模间色散，控制出射光波相对于入射光波展宽的效果，进而可制得传输带宽高达几百ＭＨｚ．ｋｍ至１０ＧＨｚ．ｋｍ的梯度折射率分布的塑料光纤。     ３）热稳定     由于塑料光纤是由塑料材料构成的，故其在高温环境中工作会发生氧化降解。氧化降解是光纤芯材料中的羰基、双键和交联形成的。氧化降解将促使电子跃迁加快，进而引起光纤损耗增大。     为切实提高塑料光纤的热稳定性，通常的做法是：①选用含氟或硅的塑料材料来制造塑料光纤；②将塑料光纤的光源工作波长选择在大于６６０ｎｍ，以求得塑料光纤热稳定性长期可靠。 3、系统应用     塑料光纤在短距离通信光传输系统中用作光传输链路确保了高速互联网接口快速、双向、清晰地传送高分辨率图像和数据转换。塑料光纤网络能开展的宽带业务有：交互多媒体和远程教学等。特别因为氟化梯度折射率塑料光纤具有低衰减、高带宽、价格便宜、热稳定性好、大芯径便于接续施工等优点，同时借助当前商用的光收发端机和交换机成功进行了高速数据、图像传输，所以氟化梯度折射率塑料将作为下一代短距离光传输系统用的光传输介质。 第二部分 掺饵光纤及光纤放大器 一、掺饵光纤 （1）掺饵光纤是指在光纤中掺入了饵,从而使光纤成了激光工作物质,加上合适的泵浦源,光纤就有放大光信号的功能。石英光纤掺稀土元素(如Nd、Er、Pr、Tm等)后可构成多能级的激光系统，在泵浦光作用下使输入信号光直接放大。提供合适的反馈后则构成光纤激光器。掺Nd光纤放大器的工作波长为1060nm及1330nm，由于偏离光纤通信最佳宿口及其他一些原因，其发展及应用受到限制。EDFA及PDFA的工作波长分别处于光纤通信的最低损耗(1550nm)及零色散波长(1300nm)窗口，TDFA工作在S波段，都非常适合于光纤通信系统应用。尤其是EDFA，发展最为迅速，已实用化。 （2）掺铒光纤是在石英光纤中掺入了少量的稀土元素铒(Er)离子的光纤，它是掺铒光纤放大器的核心。 二、光纤放大器 （1）光纤放大器的定义、构成和用途 光纤放大器是光纤通信系统对光信号直接进行放大的光放大器件。在使用光纤的通信系统中，不需将光信号转换为电信号，直接对光信号进行放大的一种技术。 光纤放大器一般都由增益介质、泵浦光和输入输出耦合结构组成。 根据其在光纤网络中的应用，光纤放大器主要有三种不同的用途： 在发射机侧用作功率放大器以提高发射机的功率；在接收机之前作光预放大器以极大地提高光接收机的灵敏度；在光纤传输线路中作中继放大器以补偿光纤传输损耗，延长传输距离。 （2）光纤放大器的分类 光纤放大器分为三种： 1）拉曼光纤放大器 　 受激拉曼散射（SRS）是光纤中的一种非线性现象，它将一小部分入射光功率转移到频率比其低的斯托克斯波上；如果一个弱信号与一强泵浦光波同时在光纤中传输，并使弱信号波长置于泵浦光的拉曼增益带宽内，弱信号光即可以得到放大，这种基于受激拉曼散射机制的光放大器即称为光纤拉曼放大器（FRA）。近年来光纤拉曼放大器倍受关注，已成为研制开发的热点，它具有许多优点：（1）增益介质为普通传输光纤，与光纤系统具有良好的兼容性；（2）增益波长由泵浦光波长决定，不受其它因素的限制，理论上只要泵浦源的波长适当，就可以放大任意波长的信号光；（3）增益高、串扰小、噪声指数低、频谱范围宽、温度稳定性好。 　　 正因为光纤拉曼放大器有这么多的优点，它可以放大掺铒光纤放大器所不能放大的波段，并可在1292~1660nm光谱范围内进行光放大，获得比EDFA宽得多的增益带宽；再次增益介质为普通光纤，可制作分立式或分布式FRA，分布式光纤拉曼放大器可以对信号光进行在线放大，增加光放大的传输距离，应用于40Gbit/s的高速光网络中，也特别适用于海底光缆通信系统，而且因为放大是沿着光纤分布而不是集中作用，所以输入光纤的光功率大为减少，从而非线性效应尤其是四波混频效应大大减少，这对于大容量DWDM系统是十分适用的。FRA是EDFA的补充，而不是代替，两者结合起来可获得大于100nm增益平坦宽带，这就是采用分布式光纤拉曼放大器的好处。 　　 但光纤拉曼放大器有一个主要的缺点就是需要特大功率的泵浦激光器，解决这个问题的主要途径有：一是研究降低阈值功率的泵浦激光器，使得普通的大功率半导体激光器能作为拉曼泵浦使用；其二是提高获得更大输出功率泵浦激光器的研制水平；其三是将多个泵浦源激光器的波长采用列阵、单片组合的方法复用在一起，获得一个大功率输出的泵浦激光器，此种方法不但可提供一个宽带的增益谱，而且还可以通过调节单个激光器的功率来调整增益斜率。 2）半导体光纤放大器 　 半导体光放大器（SOA）是采用通信用激光器相类似的工艺制作而成的一种行波放大器，当偏置电流低于振荡阈值时，激光二极管就能对输入相干光实现光放大作用。由于半导体放大器具有体积小、结构较为简单、功耗低、寿命长、易于同其它光器件和电路集成、适合批量生产、成本低，可实现增益兼开关功能等特性，在全光波长变换、光交换、谱反转、时钟提取、解复用中的应用受到了广泛的重视，特别是目前应变量子阱材料的半导体光放大器的研制成功，已引起人们对SOA的广泛研究兴趣。国内武邮院与华中科技大学合作成功地研制开发了在光网络中的关键器件--半导体光放大器，并很快实现了产品化，成为继Alcatel公司之后能够批量供应国际市场应用于光开关的半导体光放大器的供货商，这标志着我国自行研制的应变量子阱器件迈出了商品化生产的关键一步。但半导体光放大器与掺铒光纤放大器相比存在着噪声大、功率较小、对串扰和偏振敏感、与光纤耦合时损耗大，工作稳定性较差等缺陷，迄今为止，其性能与掺铒光纤放大器仍有较大的差距。又由于半导体光放大器覆盖了1300~1600nm波段，既可用于1300nm窗口的光放大器，也可以用于1550nm窗口的光放大器，且在DWDM多波长光纤通信系统中，无需增益锁定，那么它不仅可作为光放大器一种有益的选择 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 ，而且还可以促成1310nm窗口DWDM系统的实现。 3）掺铒光纤放大器 　掺铒光纤放大器是利用掺铒光纤这一活性介质，当泵浦光输入到EDF中时，就可以将大部分处于基态的Er3+抽运到激发态上，处于激发态的Er3+又迅速无辐射地转移到亚稳态上，由于Er3+在亚稳态上的平均停留时间为10ms，因此很容易在亚稳态与基态之间形成粒子数反转，此时，信号光子通过掺铒光纤，在受激辐射效应作用下产生大量与自身完全相同的光子，使信号光子迅速增多，这样在输出端就可以得到被不断放大的光信号。 （3）技术背景 在掺饵光纤放大器（以下简称EDFA，即Erbium－DoPedFiber Amplifier的缩写）实用化以前，为了克服光纤传输中的损耗，每传输一段距离，都要进行“再生”，即把传输后的弱光信号转换为电信号，经过放大、整形后，再去调制激光器，生成强度放大的光信号再进行传输。随着传输码率的提高，“再生”的难度也越来越大，成为信息传输容量扩大的“瓶颈”。 （4）掺饵光纤放大器的开发 掺铒光纤放大器(EDFA即在信号通过的纤芯中掺入了铒离子Er3 + 的光信号放大器。)是1985年英国南安普顿大学首先研制成功的光放大器，它是光纤通信中最伟大的发明之一。从20世纪80年代后期开始，掺铒光纤放大器的研究工作不断取得重大的突破。WDM技术、极大地增加了光纤通信的容量。成为当前光纤通信中应用最广的光放大器件。 在掺铒光纤发展的基础上，不断出现许多新型光纤放大器，例如，以掺铒光纤为基础的双带光纤放大器(DBFA)，是一种宽带的光放大器，宽带几乎可以覆盖整个波分复用(WDM)带宽。类似的产品还有超宽带光放大器(UWOA)，它的覆盖带宽可对单根光纤中多达100路波长信道进行放大。 掺饵光纤放大器（EDFA）的研制成功，打破了光纤通信传输距离受光纤损耗的限制，使全光通信距离延长至几千公里，给光纤通信带来了革命性的变化，被誉为光通信发展的一个“里程碑”。      EDFA工作在1.55μm窗口，该窗口光纤损耗系数比1.31μm窗口低（仅0.2dB／km）。已商用的EDFA噪声低，增益曲线好，放大器带宽大，与波分复用（WDM）系统兼容，泵浦效率高，工作性能稳定，技术成熟，在现代长途高速光通信系统中备受青睐。目前，“掺铒光纤放大器（EDFA）+密集波分复用（DWDM）+非零色散光纤（NZDF）+光子集成（PIC）”正成为国际上长途高速光纤通信线路的主要技术方向。 　　（5）掺铒光纤放大器的原理 　　　在光纤中的掺铒和钕离子，它的受激吸收和受激辐射过程是影响光放大器的主要因素。 EDFA的基本结构如图1(a)所示，它主要由有源媒质(几十米左右长的掺饵石英光纤，芯径3-5微米，掺杂浓度(25-1000)x10-6)、泵浦光源(990或1480nm LD)、光耦合器及光隔离器等组成。信号光与泵浦光在铒光纤内可以在同一方向(同向泵浦)、相反方向(反向泵浦)或两个方向(双向泵浦)传播。当信号光与泵光同时注入到铒光纤中时，铒离子在泵光作用下激发到高能级上(图1 (b)，三能级系统)，并很快衰变到亚稳态能级上，在入射信号光作用下回到基态时发射对应于信号光的光子，使信号得到放大。图1 (c)为其放大的自发发射(ASE)谱，带宽很大(达20-40nm)，且有两个峰值，分别对应于1530nm和1550nm。 EDFA的主要优点是增益高、带宽大、输出功率高、泵浦效率高、插入损耗低、对偏振态不敏感等。 放大器工作分为三个过程：从高能级向低能级跃迁的自发辐射荧光过程；吸收光子能量刺激 下高能级向低能级的受辐射过程；吸收光子从低能级跃迁到高能级的受激吸收过程。 （6）掺铒光纤放大器的主要技术参数 1）增益G 2）饱和输出功率 3）噪声系数NF 4）非线性失真 （7）掺铒光纤放大器的主要技术指标 1）工作波长：1540——1565nm 2）输入光功率：0——＋10dBm 3）输出光功率：＋13——＋22dBm 4）输出光功率稳定度：±0.15dBm 5）输入／输出端反射损耗：＞40dB 6）偏振灵敏度：＜0.2dB 7）噪声系数：＜5.0dB 8）光连接头：FC／APC 9）掺铒光纤放大器工作温度，每升1℃光功率下降0.07dBm. 最大输出功率可达200mw以上 （8）掺铒光纤放大器的应用领域 EDFA虽然问世时间不长，但目前的应用己相当广泛，主要的应用领域有以下三个。 1）数字通信 数字通信正朝宽带化、大容量发展。EDFA的出现大大提高光传输系统的无中继距离。仅使用一台功率放大器时，系统无中继距离可以从50～80km提高到150～180km。这是目前同步数字系列（SDH）系统中使用最普遍一种方式。若在接收端再增加一台前置放大器，系统无中继距离可提高到200km以上。如果再引入线路放大器，系统的传输距离可达上千公里（色散不受限情况下）。 2）光纤有线电视（CATV）系统 随着光纤CATV系统的规模不断扩大，链路的传输距离不断增加，1550nm系统因其在光纤中的损耗较小而逐渐成为主流。EDFA在1550nm光纤CATV系统中的应用简化了其系统结构，降低了系统成本，加快了光纤CATV的发展。 将EDFA用在CATV光发射机后及链路中，可以提高光功率、弥补链路损耗、补偿光功率分配带来的功率损失。使用性能良好的EDFA可将模拟CATV系统的链路长度扩展到接近 200km， EDFA级联数目达到4级，使众多用户共用一个前端和发射机，大大降低系统运营成本。 掺铒放大器是唯一的一种可以满足有线电视标准的光纤放大器， 3）密集波分复用（DWDM）系统 密集波分复用系统在干线传输系统中逐渐成为技术主流。作为 DWDM系统的核心器件之一，EDFA在其中的应用将迅速发展。由于EDFA有足够的增益带宽，用在DWDM系统可使光中继变得十分简单。一个典型的DWDM系统，功率放大器（BA）在WDM复用器之后提升光发射输出光功率，线路放大器（LA）补偿链路损耗，前置放大器（PA）在WDM解复用器之前将光功率提升到合适的功率范围。 第三部分 跨洋海底光缆 一、跨洋海底光缆技术及其发展 自从1985年世界上第一条海底光缆问世以来，海底光缆的建设在全世界的得到了蓬勃的发展。海底光缆以其大容量、高可靠性、优异的传输质量等优势，在通信领域，尤其是国际通信中起到重要的作用。由于海底光缆系统是应用于特殊的物理环境中的光通信系统，与陆地光缆系统相比相应的系统设计更加复杂，面临的技术难题更多。另外，由于海底光缆系统设计容量大、建设期长，其技术发展比同期陆地光缆系统相比一直保持领先。 全球经济一体化和各国自身信息化的不断实现，使得国际间的通信和信息流量激增，尤其是以因特网为首的多媒体通信急剧发展，造成了通信容量不足，因此为海底光缆通信提供了广阔的市场空间。 海底光缆系统作为一种高质量、低成本、大容量的传输手段日益受到人们的青睐，特别是使用EDFA（掺饵光纤放大器）作为中继器的光直接放大多中继技术，使传输容量从560Mb／s一举提高7倍，已开发了每纤可传输5Gb／s信号的海底光缆系统。 现在，正在开发采用WDM（波分复用）技术的160Gb／S及更高速率的超大容量方式，并将在全球规模建设海底光缆网。海底光缆通信技术迅速发展的技术基础是光纤通信技术的发展，烽火通信科技股份有限公司凭借多年来在国内光通信技术发展的领先地位，依托长江得天独厚的地理优势,生产和提供性能优良，安全可靠的海底光缆必定能够肩负起海底信息大桥的重要作用。 二、海底光缆的特点 采用有效的阻水措施，保证光缆在海水环境中能可靠工作。抗拉强度高，能经受敷设时对光缆的拖拉和恶劣环境的考验。可容纳2~48芯单模/多模光纤或单模多模光纤组合。可用G.652光纤、G.655光纤或者两者组合。合理的结构设计，保证光纤在正常运行条件下无应变。运行温度范围: -10℃～+50℃ 存储温度范围 : -10℃～+50℃ 三、海底光缆产品分类和型号表示方法 海底光缆根据不同的海洋环境和水深，