null光纤传输基础知识
线路中心
1月8日光纤传输基础知识
光纤通信的优点光纤通信的优点通信容量大
中继距离长
不受电磁干扰
资源丰富
光纤重量轻、体积小光通信发展简史光通信发展简史2000多年前
烽火台——灯光、旗语
1880年
光电话——无线光通信
1970年
光纤通信光纤通信发展史光纤通信发展史1966年“光纤之父”高锟博士首次提出光纤通信的想法。
1970年贝尔研究所林严雄在室温下可连续工作的半导体激光器。
1970年康宁公司的卡普隆(Kapron) 之作出损耗为20dB/km光纤。
1977年芝加哥第一条45Mb/s的商用线路。电磁波谱电磁波谱null通信波段划分及相应传输媒介频率 Hz光的折射,反射和全反射光的折射,反射和全反射因光在不同物质中的传播速度是不同的,所以光从一种物质射向另一种物质时,在两种物质的交界面处会产生折射和反射。而且,折射光的角度会随入射光的角度变化而变化。当入射光的角度达到或超过某一角度时,折射光会消失,入射光全部被反射回来,这就是光的全反射。不同的物质对相同波长光的折射角度是不同的(即不同的物质有不同的光折射率),相同的物质对不同波长光的折射角度也是不同。光纤通讯就是基于以上原理而形成的。
反射率分布:表征光学材料的一个重要参数是折射率,用N表示,真空中的光速C与材料中光速V之比就是材料的折射率。妈N=C/V
光纤通信用的石英玻璃的折射率约为1.5光通信的发展过程光通信的发展过程雏形:古代烽火、手旗、灯光光的基本知识光的基本知识n1n2n1
标准
62.5/125μm,美国标准
6、工业,医疗和低速网络:100/140μm, 200/230μm
7、塑料:98/1000μm,用于汽车控制光纤衰减光纤衰减造成光纤衰减的主要因素有:本征,弯曲,挤压,杂质,不均匀和对接等。
本征:是光纤的固有损耗,包括:瑞利散射,固有吸收等。
弯曲:光纤弯曲时部分光纤内的光会因散射而损失掉,造成的损耗。
挤压:光纤受到挤压时产生微小的弯曲而造成的损耗。
杂质:光纤内杂质吸收和散射在光纤中传播的光,造成的损失。
不均匀:光纤材料的折射率不均匀造成的损耗。
对接:光纤对接时产生的损耗,如:不同轴(单模光纤同轴度要求小于0.8μm),端面与轴心不垂直,端面不平,对接心径不匹配和熔接质量差等。光缆的种类光缆的种类1.按敷设方式分有:自承重架空光缆,管道光缆,铠装地埋光缆和海底光缆。
2.按光缆结构分有:束管式光缆,层绞式光缆,紧抱式光缆,带式光缆,非金属光缆和可分支光缆。
3.按用途分有:长途通讯用光缆、短途室外光缆、混合光缆和建筑物内用光缆。光缆的接续与成端光缆的接续与成端光缆的接续与成端是光缆线路维护人员必须掌握的基本技能。
光缆的接续技术分类:
一、光纤的接续技术和光缆的接续技术两部分。
二、光缆的成端类似光缆的接续,只不过由于接头材料不同而操作该当也有所不同。
光纤接续的种类光纤接续的种类
光缆接续一般可分为两大类:
一、光纤的固定接续(俗称死接头)。一般采用光纤熔接机;用于光缆直接头。
二、光纤的活动接头(俗称活接头)。用能够拆卸的连接器连接(俗称活接头)。用于光纤跳线、设备连接等地方
由于光纤端面的不完整性和光纤端面压力的不均匀性,一次放电熔接光纤的接头损耗还比较大,现在采用二次放电熔接法。先对光纤端面预热放电,给端面整形,去除灰尘和杂物,同时通过预热使光纤端面压力均匀。光纤连接损耗的监测方法光纤连接损耗的监测方法光纤连接损耗的监测方法有三种:
1、在熔接机上进行监测。
2、光源、光功率计监测。
3、OTDR测量法一、光纤接续的操作方法一、光纤接续的操作方法光纤接续操作一般分为:
1、光纤端面的处理。
2、光纤的接续安装。
3、光纤的熔接。
4、光纤接头的保护。
5、余纤的盘留五个步骤。二、光缆接续的操作方法二、光缆接续的操作方法通常整个光缆的接续按以下步骤进行:
第一步:大量好长度,开剥光缆,除去光缆护套;
第二步:清洗、去除光缆内的石油填充膏。
第三步:捆扎好光纤。
第四步:检查光纤心数,进行光纤对号,核对光纤色标是否有误;
第五步:加强心接续;
第六步:各种辅助线对,包括公务线对、控制线对、屏蔽地线等接续(如果有上述线对。
第七步:光纤的接续。
第八步:光纤接头保护处理;
第九步:光纤余纤的盘库留处理;
第十步:完成光缆护套的接续;
第十一步:光缆接头的保护。光纤的损耗光纤的损耗1310 nm : 0.35 ~ 0.5 dB/Km
1550 nm : 0.2 ~ 0.3dB/Km
850 nm : 2.3 ~ 3.4 dB/Km
光纤熔接点损耗:0.08dB/点
光纤熔接点 1点/2km常见光纤名词常见光纤名词衰减:光在光纤中传输时的能量损耗 单模光纤 1310nm 0.4~0.6dB/km 1550nm 0.2~0.3dB/km 塑料多模光纤 300dB/km光纤的衰减光纤的衰减常见光纤名词常见光纤名词色散(Dispersion):光脉冲沿着光纤行进一段距离后造成的频宽变粗。它是限制传输速率的主要因素。
模间色散:只发生在多模光纤,因为不同模式的光沿着不同的路径传输。
材料色散:不同波长的光行进速度不同。
波导色散:发生原因是光能量在纤芯及包层中传输时,会以稍有不同的速度行进。在单模光纤中,通过改变光纤内部结构来改变光纤的色散非常重要。光纤类型光纤类型G.652零色散点在1300nm左右
G.653零色散点在1550nm左右
G.654负色散光纤
G.655色散位移光纤
全波光纤常见光纤名词常见光纤名词散射 由于光线的基本结构不完美,引起的光能量损失,此时光的传输不再具有很好的方向性。光纤系统基础知识光纤系统基础知识一、基本光纤系统的构架及其功能介绍:
1.发送单元:把电信号转换成光信号;
2.传输单元:载送光信号的介质;
3.接收单元:接收光信号并转换成电信号;
4.连接器件:连接光纤到光源、光检测以及其它光纤。光纤系统基础知识光纤系统基础知识二、基本光纤系统方框图: 常用连接器类型常用连接器类型常用连接器类型常用连接器类型FC TypeSC TypeSC2 TypeFDD Type常用连接器类型常用连接器类型BICONIC TypeD4 TypeSMA 905 TypeSMA 906 TypeMINI BNC Type连接头端面类型连接头端面类型无源器件无源器件耦合器(coupler)
主要功能再分配光信号
重要应用在光纤网络
尤其是应用在局域网
在波分复用器件上应用无源器件无源器件耦合器(coupler)
基本结构 耦合器是双向无源器件 基本形式有树型、星型 ——与耦合器对应的有分路器(splitter)无源器件无源器件耦合器
以图形表示无源器件无源器件波分复用器 WDM—Wavelength Division Multiplexer 在一条光纤中传输多个光信号,这些光信号频率不同,颜色不同。波分复用器就是要把多个光信号耦合进同一根光纤中;解波分复用器就是从一根光纤中把多个光信号区分出来。无源器件无源器件波分复用器(图例)发送单元发送单元接收单元接收单元光放大器光放大器 λ0 λ1输入
(信号弱) λ1输出
(信号强)光放大器波分复用器耦合器 λ1光源监测光纤数字通信光纤数字通信数字系统中脉冲的定义:光纤数字通信光纤数字通信1.振幅:脉冲的高度在光纤系统中表示光功率能量。
2.上升时间:脉冲从最大振幅的10%上升到90%所需要的时间。
3.下降时间:脉冲从振幅的90%下降到10%所需要的时间。
4.脉冲宽度:脉冲在50%振幅位置的宽度,用时间表示。
5.周期:脉冲特定的时间,就是完成一个循环所需要的工作时间。
6.消光比:1信号光功率于0信号光功率的比值。光纤数字通信光纤数字通信光纤通信中常用单位的定义:
1. dB = 10 log10 ( Pout / Pin )
Pout :输出功率 ; Pin :输入功率
2. dBm = 10 log10 ( P / 1mw)
是通信工程中广泛使用的单位;
通常表示以1毫瓦为参考的光功率;
example: –10dBm表示光功率等于100uw。
3. dBu = 10 log10 ( P / 1uw) 光纤收发器作用光纤收发器作用光纤收发器使用原理类似家庭上网中的ADSL设备(俗称猫,因为拔号中会发出一种类似猫叫的声音)它实际是一种数摸转换器,因为电脑是处理数据信号,而电话线传输的1M或2M是摸拟信号,之间需要转换。而光纤通信,光纤传输的是光信号,而设备(电脑)是电信号(数字信号)。所以也需使用光纤收发器。
分类:一、分为多模和单模拟收发大器。
二、分为单芯和双芯收发器。(RX接收、TX发送)
三、分为音频和视频收发器。
结束结束 谢谢大家