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1、光通信原理与技术光通信原理与技术 计算机科学学院通信教研室计算机科学学院通信教研室主讲人：蒋主讲人：蒋 少少 华华1应用需求三重播放业务的三重播放业务的驱动驱动(3 Play:数据数据IP 视频宽带语音视频宽带语音):带宽需求大量增长支持单播业务和组播业务的高效率传送支持接入技术的不断演进(例如：ATM转向Ethernet)对语音和视频业务提供高可靠性的传送保障商业用户业务的商业用户业务的演进演进：IP-VPN,以太网VPNs,存储区域网络SAN高带宽的业务需求提供网络高可用性和高安全性业务的快速提供和端到端管理及故障定位固定固定/移动网络的移动网络的融合融合:公共的网络汇聚层(在网络L2/L
2、1/L0提供业务疏导)支持接入技术的不断演进(e.g.,TDMtoEthernetforWiMAX)减少独立的骨干网络数量，优化网络结构，降低网络建设维护成本卓越的多层业务OAM，提供高可用性和可恢复的网络支持2网络业务流量增长6 x Growth in Traffic Triple Play 成成为为推推动动光网光网络业务络业务高速增高速增长长的主要的主要动动力力20042008Source:Alcatel Study 20056x50%10%3%7%24%6%25%4%27%11%31%2%专线业务专线业务(Enterprise DIA,Retail,Wholesale)语音业务语音业务(
3、固定固定+移动）移动）视频业务视频业务中小企业的中小企业的宽带宽带Internet接入接入普通住宅用户的普通住宅用户的宽带宽带Internet接入接入数据业务数据业务(ATM/FR,L2-VPN,L3-VPN)3目前的叠加的城域传送网 汇聚汇聚Aggregate接入接入/Access边缘边缘Edge/核心核心Core城域传送城域传送Metro Transmission核心传送核心传送Core Network TransmissionFEWirelessIP/MPLS业务路由器业务路由器Service Router3G 核心网核心网3G Core Network传送节点传送节点Node-BWiM
4、AXE1语音语音/VoiceSTM/OCIP-DSLAMNxGEFTTxGEDSL视频视频/Video数据数据/DataGEE1RNCSGSNGGSN传送节点传送节点Transmission NodeSDH 环环SDH以太网交换机EthernetSwitch端局COSDH/环环SDH RingSDH/MSTPSDHBRASSDH Ring4教学目的n理解和掌握光纤通信系统的基本原理与基理解和掌握光纤通信系统的基本原理与基础知识；概括地了解光纤通信的最新发展、础知识；概括地了解光纤通信的最新发展、成果及前沿研究；成果及前沿研究；n为进一步深造及从事相关领域的研究奠定为进一步深造及从事相关领域的研
5、究奠定基础。基础。5教材教材：李玉权等编著“光通信原理与技术”，科学出版社，2006年6月参考书参考书：光纤通信技术，孙学康编著，人民邮电出版社，2008年5月光纤通信，原荣编著，电子工业出版社，2006年9月光纤通信原理，袁国良，清华大学出版社，2004年8月教材及参考书6课程内容及安排 概论概论(2 2)光纤传输原理光纤传输原理(12)12)光纤传输特性光纤传输特性(6)6)光通信器件光通信器件-光源光源(2 2)无源器件、光放大器无源器件、光放大器(10)10)光纤通信系统光纤通信系统(6 6)光发射机、光接收机、光检测器光发射机、光接收机、光检测器光纤通信系统光纤通信系统(4)4)数字
6、传输系统、模拟传输系统数字传输系统、模拟传输系统光纤通信网络（光纤通信网络（8 8）SDHSDH、WDMWDM、ASONASON期末复习答疑期末复习答疑 （4 4）7第一章第一章 概概 述述1.1 光纤通信的发展与现状光纤通信的发展与现状1.2 光纤通信的主要特性光纤通信的主要特性1.3 光纤通信系统的组成和分类光纤通信系统的组成和分类81.1 光纤通信的发展与现状光纤通信的发展与现状1.1.1 什么是光纤通信？什么是光纤通信？传输媒介传输媒介光纤通信光纤通信：利用光纤光缆传输光波信号的通信方式。：利用光纤光缆传输光波信号的通信方式。优点优点：价格便宜，线路损耗低、频带宽。是现代通信网的：价格
7、便宜，线路损耗低、频带宽。是现代通信网的骨干。骨干。无线通信：微波、卫星无线通信：微波、卫星有线通信有线通信:铜线电缆、光纤光缆铜线电缆、光纤光缆通信系统通信系统：将信息从一处传到另一处的全部技术设备和信道（传输媒介）的总和。9电磁波电磁波交变的电场会产生交变的磁场，交变的磁场又会激交变的电场会产生交变的磁场，交变的磁场又会激起交变的电场，这种电场、磁场无限地交变产生，合称电磁场。起交变的电场，这种电场、磁场无限地交变产生，合称电磁场。这种交变的电磁场会在空间以波的形式由近及远地传播开去，这种交变的电磁场会在空间以波的形式由近及远地传播开去，这就是电磁波。这就是电磁波。光也是电磁波光也是电磁波
8、1.1.2 电磁波电磁波麦克斯韦1865年发表电磁场理论赫兹1888年实验证实电磁波存在10电磁频谱电磁频谱：电磁波的波长范围发送信号的频率越高（波长越短），发送信号的频率越高（波长越短），可载送的信息量就越多可载送的信息量就越多光波是电磁波，光波范围包括红外线、可见光、紫外线，其波长范围为：光波是电磁波，光波范围包括红外线、可见光、紫外线，其波长范围为：300m6103m。11光纤通信的光波波谱光纤通信的光波波谱 光纤通信的波谱在光纤通信的波谱在1.671014Hz3.751014Hz之间，之间，即波长在即波长在0.8m1.8m之间，属于红外波段，将之间，属于红外波段，将0.8m0.9m称为
9、短波长，称为短波长，1.0m1.8m称为长波长，称为长波长，2.0m以上称为超长波长。以上称为超长波长。表表1-1 各种单位的换算公式各种单位的换算公式c3108m/s1MHz（兆赫）106Hzc/f1GHz（吉赫）109Hz1m（微米）106m1THz（太赫）1012Hz1nm（纳米）109m1PHz（拍赫）1015Hz1（埃）1010m121.1.3 早期的光通信早期的光通信n 公元前公元前 11世纪，西周王朝，烽火台世纪，西周王朝，烽火台白天点狼粪，晚上燃柴火白天点狼粪，晚上燃柴火“狼烟四起狼烟四起”13图图1.1 贝尔电话系统贝尔电话系统 在在这这里里，将将弧弧光光灯灯的的恒恒定定光光
10、束束投投射射在在话话筒筒的的音音膜膜上上，随随声声音音的的振振动动而而得得到到强强弱弱变变化化的的反反射射光光束束，这这个个过过程程就是调制。就是调制。n 到了到了1880年，贝尔发明了第一个光电话，这一大年，贝尔发明了第一个光电话，这一大胆的尝试，可以说是现代光通信的开端。胆的尝试，可以说是现代光通信的开端。14 激光器的发明和应用，激光器的发明和应用，使沉睡了使沉睡了8080年的光通年的光通信进入一个崭新的阶段，它具有信进入一个崭新的阶段，它具有亮度高、谱线亮度高、谱线窄、方向性好，但通信不稳定。窄、方向性好，但通信不稳定。n 1960年，大气光波通信年，大气光波通信图图1.2 红宝石激光
11、器红宝石激光器美国美国梅曼梅曼(Maiman)，196015n 光波地下传输光波地下传输 在大气光通信受阻之后，人们将研究的重在大气光通信受阻之后，人们将研究的重点转入到地下光波通信的实验，先后出现过反点转入到地下光波通信的实验，先后出现过反射波导和透镜波导等地下通信的实验。射波导和透镜波导等地下通信的实验。图图1.3 反射波导和透镜波导反射波导和透镜波导16 红宝石激光器、贝尔光电话和烽火报警一样，都是利用大气作为光通道，光波传播易受气候的影响，在大雾天气，它的可见度距离很短，遇到下雨下雪天也有影响。反射波导和透镜波导造价昂贵，调整、维护困难。由于没有找到稳定可靠和低损耗的传输介质，由于没有
12、找到稳定可靠和低损耗的传输介质，对光通信的研究曾一度走入了低潮。对光通信的研究曾一度走入了低潮。171.1.4 现代光纤通信现代光纤通信1960年左右，最好的光纤损耗也在1000分贝/公里(dB/km)。由于，损耗很大，它最初被用于医疗，如内窥镜。1953年，英国伦敦学院卡帕尼博士首次发明了用极细的玻璃制作的光导纤维：芯层+包层。芯层的折射率大于包层，光在其中做全反射。18高高锟锟(K.C.Kao)博博士士深深入入研研究究了了光光在在石石英英玻玻璃璃纤纤维维中中的的严严重重损损耗耗问问题题，发发现现这这种种玻玻璃璃纤纤维维引引起起光光损损耗耗的的主主要要原原因因是是其其中中含含有有过过量量的的
13、铬铬、铜铜、铁铁与与锰锰等等金金属属离离子子和和其其他他杂杂质质，其其次次是是拉拉制制光光纤纤时时工工艺艺技技术术造造成成了了芯芯、包包层层分分界界面面不不均均匀匀及及其其所所引引起起的的折折射射率率不不均均匀匀，他他还还发发现现一一些些玻玻璃璃纤纤维在红外光区的损耗较小。维在红外光区的损耗较小。光纤之父：光纤之父：英籍华人高锟英籍华人高锟(K.C.Kao)博士博士工作地点：英国标准电信研究所工作地点：英国标准电信研究所19 1966年，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用于光频的光纤表面波导,指明通过“原材料的提纯制造出适合于长
14、距离通信使用的低损耗光纤”这一发展方向,奠定了现代光通信光纤通信的基础。高锟（左）高锟（左）1998年在英国年在英国接受接受IEE授予的奖章授予的奖章201970197019701970年起，光纤研制取得了重大突破年起，光纤研制取得了重大突破年起，光纤研制取得了重大突破年起，光纤研制取得了重大突破19701970年年，美美国国康康宁宁(Corning)Corning)公公司司研研制制成成功功损损耗耗2020dB/kmdB/km的的石石英英光纤。光纤。19721972年，康宁公司高纯石英多模光纤损耗降低到年，康宁公司高纯石英多模光纤损耗降低到4 4 dB/kmdB/km。19731973年年，美
15、美国国贝贝尔尔(Bell)Bell)实实验验室室的的光光纤纤损损耗耗降降低低到到2.52.5dB/kmdB/km。19741974年降低到年降低到1.11.1dB/kmdB/km。19761976年年，日日本本电电报报电电话话(NTT)NTT)公公司司将将光光纤纤损损耗耗降降低低到到0.47 0.47 dB/km(dB/km(波长波长1.21.2mm)。目目前前，波波长长为为1.55 1.55 mm的的光光纤纤损损耗耗0.2dB/km，已已接接近近了了光光纤纤最低损耗的理论极限。最低损耗的理论极限。211970 年，光纤通信用光源取得了实质性的进展年，光纤通信用光源取得了实质性的进展 1970
16、年年，美美国国贝贝尔尔实实验验室室、日日本本电电气气公公司司(NEC)和和前前苏苏联联先先后后，研研制制成成功功室室温温下下连连续续振振荡荡的的镓镓铝铝砷砷(GaAlAs)双双异异质质结结半半导导体体激激光光器器(短短波波长长)。虽虽然然寿寿命命只只有有几几个个小小时时，但但它它为为半半导导体体激激光光器器的的发发展奠定了基础。展奠定了基础。1973 年，半导体激光器寿命达到年，半导体激光器寿命达到7000小时。小时。1976年年，日日本本电电报报电电话话公公司司研研制制成成功功发发射射波波长长为为1.3 m的的铟铟镓镓砷磷砷磷(InGaAsP)激光器。激光器。1977 年，贝尔实验室研制的半
17、导体激光器寿命达到年，贝尔实验室研制的半导体激光器寿命达到10万小时。万小时。1979年年美美国国电电报报电电话话(AT&T)公公司司和和日日本本电电报报电电话话公公司司研研制制成成功功发射波长为发射波长为1.55 m的连续振荡半导体激光器。的连续振荡半导体激光器。由于光纤和半导体激光器的技术进步，使由于光纤和半导体激光器的技术进步，使 1970 年成为光年成为光纤通信发展的一个重要里程碑。纤通信发展的一个重要里程碑。22实用光纤通信系统的发展实用光纤通信系统的发展19761976年年，美美国国在在亚亚特特兰兰大大(Atlanta)Atlanta)进进行行了了世世界界上上第第一一个个实实用用光
18、光纤通信系统的现场试验。纤通信系统的现场试验。19801980年，美国标准化年，美国标准化FT-3FT-3光纤通信系统投入商业应用。光纤通信系统投入商业应用。19761976年年和和19781978年年，日日本本先先后后进进行行了了速速率率为为3434Mb/sMb/s的的突突变变型型多多模模光光纤纤通通信信系系统统，以以及及速速率率为为100100Mb/sMb/s的的渐渐变变型型多多模模光光纤纤通通信信系系统统的试验。的试验。19831983年敷设了纵贯日本南北的光缆长途干线。年敷设了纵贯日本南北的光缆长途干线。19881988年年由由美美、日日、英英、法法发发起起的的第第一一条条横横跨跨大大
19、西西洋洋 TAT-8TAT-8海海底底光缆通信系统建成。光缆通信系统建成。19891989年年第第一一条条横横跨跨太太平平洋洋 TPC-3/HAW-4 TPC-3/HAW-4 海海底底光光缆缆通通信信系系统统建建成成。从从此此，海海底底光光缆缆通通信信系系统统的的建建设设得得到到了了全全面面展展开开，促促进进了了全全球球通通信网的发展。信网的发展。23当今世界范围的光纤通信系统当今世界范围的光纤通信系统海底光缆及洲际通信网24第一代：从基础研究到商业应用的开发时期第一代：从基础研究到商业应用的开发时期(19661979)激光器(GaAs)波长0.8m，多模光纤，最大中继距离10km(当时的同轴
20、电缆系统中继距离为1km)，比特率在10100Mb/s。多模色散和损耗是限制中继距离的关键。1.1.5 光纤通信的四个发展阶段光纤通信的四个发展阶段25第第二二代代：提提高高传传输输速速率率和和增增加加传传输输距距离离为为研研究究目目标标和和大大力力推推广广应应用用的的大大发发展时期展时期(上世纪上世纪80年代早期年代早期)激光器(InGaAs)波长1.3m，单模光纤，最大中继距离50km，比特率2.0Gb/s。光纤的损耗限制了中继距离，当时的损耗为0.5dB/km。26第第三三代代：进进一一步步提提高高传传输输速速率率和和增增加加传传输输距距离离的的时时期期(上上世世纪纪80年年代代后后期期
21、初初90年代初年代初)激光器(InGaAsP)波长1.55m，单模(色散位移)光纤，比特率2.510Gb/s，最大中继距离100km。这个阶段的缺点是采用电的方式中继。27第第四四代代：以以提提高高传传输输速速率率和和增增加加传传输输距距离离为为研研究究目目标标和和大大力力发发展展下下一一代代光光通信系统通信系统时期时期(上世纪上世纪90年代之后年代之后)激光器(InGaAsP)波长1.55m，单模光纤，采用波分复用技术和光放大技术，单个波长信道比特率2.510Gb/s，传输距离14000kmWDM技术出现OBS技术ASON技术OTN技术目前，工作波长已扩展为13501650nm，单路速率40
22、Gb/s,160Gb/s,640Gb/s信道数8，16，64，128，1022，传输距离27,000km(Loop)，6,380km(Line)281.2 光纤通信的主要特性1.2.1 光纤通信的优点光纤通信的优点1.光纤的容量大“超高速公路”马路越宽，容许通过的车辆越多，交通运输能力也越大。如果把通信线路比作马路，那么应该说是通信线路的频带越宽，容许传输的信息越多，通信容量就越大。29光纤通信是以光纤为传输媒介，光波为载波的通信系统，其载波光波具有很高的频率(约1014Hz)，因此光纤具有很大的通信容量。目前的光纤容量已经达到十多个Tbit/s302.损耗低、中继距离长“长跑健将”信号在传输
23、线上传输，由于传输线本身的原因，强度将逐渐变弱，而且随着传输距离的增加，这种衰减会越来越严重。因此，长距离传输信息必须设立中继站，把衰减了的信号放大以后再转输。中继站越多，传输线路的成本越高，维护越不方便，运行越不可靠。中继站的多少取决于中继距离的长短，中继距离的长度又受传输线路损耗的限制。31目前，实用的光纤通信系统使用的光纤多为石英光纤，此类光纤在1.55m波长区的损耗可低到0.18dB/km，比已知的其他通信线路的损耗都低得多，因此，由其组成的光纤通信系统的中继距离也较其它介质构成的系统长得多。例如，同轴电缆通信的中继距离只有几千米，最长的微波通信是50千米左右，而光纤通信系统的最长中继
24、距离已达300千米。32如果今后采用非石英光纤，并工作在超长波长(2m)，光纤的理论损耗系数可以下降到10-310-5dB/km，此时光纤通信的中继距离可达数千，甚至数万公里。那在许多情况下，通信线路中就可以不设中继站了。这对越洋通信意义尤其重大，因为在海底设立中继站，不仅使线路成本大为提高，也大大增加了维修工作的困难。333.抗电磁干扰能力强我们知道，电话线和电缆一般是不能跟高压电线平行架设的，也不能在电气铁化路附近铺设。任何通信系统都应具有一定的抗干扰能力，否则无法保证通信工作的可靠和稳定。最主要的干扰是电磁干扰。天然的电磁干扰包括雷电干扰、电离层的变化和太阳核子活动引起的干扰，人为的电磁
25、干扰有电动机、高压电力线造成的干扰等。这些干扰都必须认真对待。现有的电通信系统无法令人满意地解决这个问题。34光纤通信具有怎么样的抗干扰能力呢？第一个原因是光纤属绝缘体，不怕雷电和高压；另一个原因是光纤中传输着频率极高的光波，各种干扰源的频率一般都比较低，干扰不了频率比它们高得多的光。还有一种重要的干扰源是原子辐射。据专家们测算，如果在美国本土中心上空463千米处爆炸一颗原子弹，1秒钟内即可使全美国未暴露的通信电缆，包括地面、飞机、舰艇等上面的通信电缆全部失效，通信中断，但光纤通信线路却照样畅通无阻，基本不受影响。354.保密性能好“安全保密员”对通信系统的重要要求之一是保密性好。然而，随着科
26、学技术的发展，电通信方式很容易被人窃听：只要在明线或电缆附近(甚至几公里以外)设置一个特别的接收装置，就可以获取明线或电缆中传送的信息。更不用去说无线通信方式，因为无线电波在大气中传播，甚至充斥全球，很容易被人窃听。即使用了加密往往也无济于事，因为密码分析或密码破译已成为一门科学。36光纤通信是保密性能最好的通信方式之一，这是因为光在光纤中传输时不会跑出光纤和向外辐射电磁波。即使在拐弯非常厉害的地方，漏出的光也微乎其微，而且如果在光纤表面再涂上一层吸光剂，那连这样的“漏网之鱼”也休想溜走。任凭你采用什么办法，也不能在光纤外面搜集到光纤里面的“情报”。光纤通信真是一位“守口如瓶”、“滴水不漏”的
27、“保密员”。375.体积小，重量轻1千克高纯度石英玻璃可以拉制成千上万千米光纤，而制造1000千米的8管同轴电缆却需要消耗120吨铜和500吨铅。18管同轴电缆每米重11千克，100芯铅皮对称电缆每米重2.9千克，而同等容量的光缆每米只有90克重。光纤不仅体积小、重量轻，而且很柔软，可以自由弯曲，铺设非常方便。可广泛应用于航天航空、汽车电子等领域。386.节省有色金属和原材料电线要用铜、铅等有色金属材料来制作，制作光纤的原材料却是普普通通的石英砂。铜是一种很重要的战略金属，地球上的储量按目前的开采速度估计，只够使用50年左右。而二氧化硅，在地壳的化学成分中占了一半以上，真正可以说是取之不尽、用
28、之不竭的。39光纤还有其他一些优良特性，也为普通金属导线所不及。它不怕潮湿和腐蚀，可以架在空中，也可埋入地下；它有较高的抗拉强度，与铁接近，比铜还高得多；它有较强的耐高低温能力，从-65200C，在一般的飞机、舰艇和车辆上都可使用；它可实现多功能传输，同时传递话音、数据、传真、图像等各种信息。7.其它401.2.2 光纤通信的缺点光纤通信的缺点事物都是一分为二的，光纤通信有许多优点，因而发展很快，但光纤通信也有以下缺点。n抗拉强度低，容易折断(比如经常被挖断)n光纤连接困难(断面是否垂直、焊接点是否有气泡等)n光纤通信过程中怕水、怕冰(OH-根吸收增大损耗)n光纤怕弯曲(导致损耗增加)案例：新
29、疆某地区大雪导致光纤故障(2006年10月报道)原因：光缆没有防护好被冰雪包裹，并由于冰雪压力和热胀冷缩导致光纤弯曲411.3 光纤通信系统的组成和分类1.3.1 光纤通信系统的组成光纤通信系统的组成光纤通信系统是以光纤为传输媒介，光波为载波的通信系统。主要由光发送机、光纤光缆、中继器和光接收机组成。42系统中光发送机的作用是将电信号转换为光信号，并将生成的光信号注入光纤。光发送机一般由驱动电路、光源和调制器构成，如果是直接强度调制可以省去调制器。43光接收机的作用是将光纤送来的光信号还原成原始的电信号。它一般由光电检测器和解调器组成，对于直接强度调制解调器可以省略。光纤的作用是为光信号的传送
30、提供传送媒介(信道)，将光信号由一处送到另一处。中继器分为电中继器和光中继器(光放大器)两种，其主要作用就是延长光信号的传输距离。441.3.2 光纤通信系统的分类光纤通信系统的分类n根据调制信号的类型，光纤通信系统可以分为模拟光纤通信系统和数字光纤通信系统。n根据光源的调制方式，光纤通信系统可以分为直接调制光纤通信系统和间接调制光纤通信系统。45n根据光纤的传导模数量，光纤通信系统可以分为多模光纤通信系统和单模光纤通信系统。n根据系统的工作波长，光纤通信系统可分为短波长光纤通信系统、长波长光纤通信系统和超长波长光纤通信系统。461.光纤通信网n光纤公用电信网：核心网、城域网 我国市内电话光缆
31、传输试验从 1978 年开始。目前，公用电信网的传输线基本上均是采用光纤光缆连接。n光纤局域网n光纤宽带网n光纤接入网n无线通信网n海底光缆及洲际通信网 1.3.3 光纤通信系统的应用光纤通信系统的应用472.能源、交通和其他n电力系统的监视、控制和管理：由于使用了光纤，不受强电磁干扰，不仅信息传输量增大，而且工作更加可靠。传输信息用的光纤，可以放在输电线、地线的中心，不受干扰，施工方便。用电设备观测雷击很困难，因为雷击对电设备也可能造成破坏。而用光纤却可以直接观测雷击现象，观测装置由检测器、光纤和观测记录仪等组成。雷击时位于铁塔上的检测器产生瞬间高电压，由于是光纤传输，对观测记录仪不会造成影
32、响。n煤炭系统的监视、控制和管理：电监控系统信号均为电信号，在含瓦斯高的矿井中容易引起爆炸。因此，如果考虑安全因素，电信号功率不能太大，这又导致传输距离受限。而如果采用光纤系统，很多设备可以无源化，即保证了安全，又能实现远距离监控。48n铁路通信网铁路通信网是直接为铁路运输调度服务的独立通信网。它具有结点多，分支、插入话路频繁，通信容量有大有小，通信距离长短不一，组网方式多种多样，传输信号种类各异等特点。电气化铁路对通信要求：通信容量要大，不受电力机车强电磁干扰，传输电话、数据以外还要传输列车运行的长距离无人监控图像信号。除了光纤通信，没有哪一种通信方式能满足这些要求。n地铁控制系统n高速公路
33、监控系统493.军事n战术通信主要有两种系统：一种是本地分配系统，包括战地指挥所的布线，兵器之间的连接，野战计算机的互连，以及基地信息传输系统等；一种是长距离战术通信系统，一般通信距离超过1千米。n水下通信系统是扫雷舰与浮游载体之间的数据传输线路。扫雷舰的主要任务是清扫航道上的水雷，而利用浮游载体扫雷最为安全而可靠。扫雷舰与浮游载体之间连着3根光纤：一根光纤把水下浮游载体探测到的声纳信号和遥测信号（都是视频信号）传给舰船；另一根光纤用来传输舰船给水下浮游载体的控制信息；第三根光纤备用。光纤反潜战网络，也就是把光纤传输线路与水听器相连，把监测到的敌潜声音信号通过光纤传输到舰上或岸上信息处理中心，
34、以便确定作战方案。光纤用于水下通信，探测的灵敏度高，传输的信息量大，抗各种干扰的能力强，而且重量轻、浮力大。50n航空母舰：机载通信、舰载通信。n雷达：在雷达室与作战情报中心之间传输信息，不仅改善了抗干扰能力和保密性能，而且还能更好保证作战情报中心的安全。n光纤制导武器主要包括光纤制导导弹和光纤制导鱼雷。它用光纤传输目标图像，制导精度高，导弹射程远，而且更安全可靠，是一种由射击手控制的人工智能武器。514.医学应用n利用传光束的照明器和测氧计n利用传像束的内窥镜n激光手术刀。525.机车电子536.宽带应用IPTVEachusercanpossessabout50Mb/sbandwidth.O
35、neusercanenjoy1HDTVchannelwith25Mb/s,2SDTVchannelswith14Mb/s,and9Mb/shighspeedInternetsimultaneously.Userscanenjoy101DTV/HDTVand2000interactiveVODs10GEGEFEACREMDRIUASONACR54网络拓扑55光网络拓扑n2 4*40 Gb/s DWDM nodesn13 ASON nodes and each node has at least 360 Gb/s switching capability with VC-4 granularity
36、.nSupport GE interface by next generation SDH.nGMPLS control planeNanjingNanjingShanghaiShanghaiHangzhouHangzhou56现场实验57ChinaYangtze River Delta isaregionincludingShanghai,Jiangsu,andZhejiang.57实验区及用户接入NanjingShanghaiHangzhou330km290km5000usersinZhejiangUniversity5000usersinSoutheasternUniversityandNanhangUniversity13000householdsinShanghaiTelecomandB-Star5000usersinShanghaiJiaoTongUniversity28000 Users4*40Gb/sDWDM2*10Gb/s58下一代光网络及其应用p网络面向动态、智能、包交换发展p新型应用p航空、航天，飞行器设计p汽车碰撞实验p智能交通p天文观测p.p光子网格光子网格59