1、1光纜光纖基本知識(shí)王磊為什么要使用光纜？ 傳輸安全不會(huì)產(chǎn)生： 電磁脈沖 輻射 或任何可以探測(cè)到的能量2為什么要使用光纜？ 抑制噪聲 光纖是絕緣體，不受下列因素影響： 電磁波 閃電 輻射噪聲 相鄰電纜3為什么要使用光纜？ 體積小光纜與銅導(dǎo)線相比 光纜 0.9CM （12芯光纜）銅導(dǎo)線 2.5CM （900芯雙絞線）重量輕 12芯光纜 60KG/KM 900芯雙絞線銅纜 726KG/KM高帶寬 光纖帶寬 ：無限 理論傳輸率：50，000，000，000bps (500億位/位) 4為什么要使用光纜？ 長(zhǎng)距離傳輸 很少或不需求中繼器 傳輸性能好 長(zhǎng)距離傳輸不會(huì)報(bào)廢 擴(kuò)充能力 無需更換光纜 -系統(tǒng)可升

2、級(jí)光學(xué)性能或電性能5為什么要使用光纜？ 拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 波分多路技術(shù)（WDM） 插接技術(shù) 星型或令牌環(huán)網(wǎng)絡(luò) 容錯(cuò)能力 故障檢測(cè)容易 光纜很容易檢測(cè) 光纜很容易隔離故障源 -光時(shí)域反射儀 OTDR Optical Time Domain Reflectometer主要用來測(cè)量光纖長(zhǎng)度，光纖故障點(diǎn)，光纖衰耗及光纖接頭損耗等 -光功率計(jì) 主要用來測(cè)量光纖衰耗值及判斷光纖通路的好壞程度6為什么要使用光纜？ 參考光纜線路故障的判斷和處理 光纜線路故障的判斷和處理.docx7光纖通信簡(jiǎn)介 1、光纖通信特點(diǎn)以光波傳送信號(hào)，以光纖為傳送介質(zhì)的通信方式稱為光纖通信。光纖通信的優(yōu)點(diǎn)： 信息容量大 傳輸損耗低，傳輸距離遠(yuǎn)

3、 抗電磁干擾能力強(qiáng)，保密性好 材料豐富、體積小、質(zhì)量輕 抗腐蝕性強(qiáng)，可適用于特殊場(chǎng)合8光纖通信簡(jiǎn)介 2、光纖通信原理光通信系統(tǒng)的原理是通過一條光纖將一個(gè)信號(hào)傳送至遠(yuǎn)端的接收機(jī)上。在發(fā)送端，電信號(hào)被轉(zhuǎn)成光域，在接收端執(zhí)行相反操作，把光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。9光纖通信簡(jiǎn)介 3、光通信的影響因素衰減：當(dāng)光通過光纖傳輸時(shí)，由于吸收、散射以及其他輻射損耗，能量將損失。在某一點(diǎn)，功率電平可能會(huì)變得太弱，以致于接收端不能分辨出光信號(hào)和背景噪聲。帶寬：由于光信號(hào)是由不同頻率組成，光纖會(huì)限制最高和最低頻率，并且會(huì)限制信息承載容量。色散：當(dāng)光信號(hào)通過光纖傳輸時(shí)，光脈沖將會(huì)擴(kuò)散或展寬，會(huì)限制超高比特率或者通過超長(zhǎng)距離傳

4、輸?shù)男畔⒊休d容量。10光纖通信簡(jiǎn)介 4、波段劃分11波段簡(jiǎn)稱波段簡(jiǎn)稱說明說明范圍（范圍（nm）O-band原始波段1260 to 1360E-band擴(kuò)展波段1360 to 1460S-band短波長(zhǎng)波段 1460 to 1530C-band常規(guī)波段1530 to 1565L-band長(zhǎng)波長(zhǎng)波段1565 to 1625U-band超長(zhǎng)波長(zhǎng)波段1625 to 1675光纖知識(shí)介紹 1、光纖基本知識(shí)1、1 光纖基本結(jié)構(gòu)光纖結(jié)構(gòu)示意圖光纖結(jié)構(gòu)一般是雙層或多層的同心圓柱體。中心部分是纖芯，纖芯以外的部分稱為包層。纖芯的作用是傳導(dǎo)光波，包層的作用是將光波封閉在光纖中傳播。12芯層芯層包層包層緩沖層緩沖層

5、保護(hù)層保護(hù)層(core)(cladding)(coating)光纖知識(shí)介紹 1、2 光纖傳輸原理 光波在光纖中是以光波在光纖中是以全反射全反射的形式傳播的。光波在光纖中實(shí)現(xiàn)全反射的條件是：的形式傳播的。光波在光纖中實(shí)現(xiàn)全反射的條件是：光纖纖芯的折射率一定要大于光纖包層的折射率。光纖纖芯的折射率一定要大于光纖包層的折射率。進(jìn)入光纖的光線向纖芯進(jìn)入光纖的光線向纖芯-包層界面入射時(shí)，入射角應(yīng)大于臨界角。包層界面入射時(shí)，入射角應(yīng)大于臨界角。 13n1n2光纖知識(shí)介紹 2、光纖分類標(biāo)準(zhǔn)14GB15972IEC793ITU光纖名稱光纖名稱A1aA1aG.65150m多模光纖多模光纖A1bA1b62.5m多

6、模光纖多模光纖B1.1B1.1G.652A,B非色散位移單模光非色散位移單模光纖纖B1.2B1.2G.654截止波長(zhǎng)位移單模截止波長(zhǎng)位移單模光纖光纖B1.3B1.3G.652C,D波長(zhǎng)擴(kuò)展單模光纖波長(zhǎng)擴(kuò)展單模光纖B2B2G.653色散位移單模光纖色散位移單模光纖B3B3色散平坦單模光纖色散平坦單模光纖B4B4G.655A,B非零色散位移單模非零色散位移單模光纖光纖光纖知識(shí)介紹 多模光纖定義定義：具有大的芯徑(50或62.5m) ，能夠采用不同的傳輸路徑（多個(gè)模式）來傳輸?shù)墓饫w。優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：容易與光源以及其他光纖進(jìn)行耦合，光源（發(fā)射機(jī)）成本低，并且具有簡(jiǎn)單的連接與熔接特性。缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：具有相對(duì)較高

7、的衰減、低帶寬，使得光在多模光纖內(nèi)的傳輸被限制于短距離。 應(yīng)用：應(yīng)用：主要應(yīng)用在接入網(wǎng)和局域網(wǎng)等短距離場(chǎng)合。15光纖知識(shí)介紹 單模光纖定義定義：芯徑較?。?um)，只能采用一種傳輸路徑（單個(gè)模式）來傳輸?shù)墓饫w。優(yōu)點(diǎn)：消除了模式色散，衰減小，傳輸距離遠(yuǎn),大帶寬，能在超長(zhǎng)距離上承載10Gbit/s與40Gbit/s信號(hào)。缺點(diǎn)：不能與光源以及其他光纖進(jìn)行耦合，光源（發(fā)射機(jī)）成本高。應(yīng)用：應(yīng)用：主要應(yīng)用在長(zhǎng)途骨干網(wǎng)、城域網(wǎng)、接入網(wǎng)等場(chǎng)合。16多模光纖VS單模光纖多模多模單模單模光纖成本昂貴不太昂貴傳輸設(shè)備基本的、成本低更昂貴（激光二級(jí)管）衰減高低傳輸波長(zhǎng)850nm到1300nm1260nm到1640n

8、m使用芯徑更大，易于處理連接更復(fù)雜距離本地網(wǎng)絡(luò)（200KM）帶寬有限的帶寬（短距離內(nèi)為10Gb/s）幾乎無限的帶寬（對(duì)于DWDM為1Tb/s）17結(jié)論光纖更昂貴，但是網(wǎng)絡(luò)開通相對(duì)不昂貴提供更高的性能，但是建立網(wǎng)絡(luò)很昂貴光纖應(yīng)用ITU標(biāo)準(zhǔn)光纖類型適用場(chǎng)合G.651多模多模光纖，適合光波波長(zhǎng)為850nm/1310nm短距離傳送（局域網(wǎng)）G.652單模適合光波波長(zhǎng)為1310nm1550nm(接入網(wǎng)）G.653單模適合光波波長(zhǎng)為1550nm長(zhǎng)距離傳送（主干網(wǎng)，海底光纜）G.654單模適合光波波長(zhǎng)為1550nm長(zhǎng)距離傳送（海底光纜,不支持DWDM）G.655單模適合光波波長(zhǎng)為1550nm長(zhǎng)距離傳送（主干

9、網(wǎng)，海底光纜,支持DWDM）18備注：各種光纖由于模場(chǎng)直徑不一樣，因而不能混用（影響光纖接續(xù)時(shí)的纖芯對(duì)中），同時(shí)由于長(zhǎng)距離傳送光纜價(jià)格較高，在接入網(wǎng)一般不會(huì)采用，接入網(wǎng)用光纖一般均為G652.光纖知識(shí)介紹 3、光纖性能參數(shù)3、1 幾何尺寸參數(shù)19光纖幾何尺寸參數(shù)典型值光纖知識(shí)介紹 3、2 光學(xué)及傳輸特性參數(shù)20衰減系數(shù)色散系數(shù)截止波長(zhǎng)彎曲損耗偏振模色散模場(chǎng)直徑光纖知識(shí)介紹 3、3 光纖的主要限制因素 衰減 （Attenuation） 色散 （Dispersion） 偏振模色散（Polarization Mode Dispersion）21光纖知識(shí)介紹 衰減22q反映光信號(hào)損失的特性q限制了傳輸

10、的距離q原因： 吸收:紫外吸收、紅外吸收 散射：受激布里淵散射、受激拉曼散射、瑞利散射 光纖知識(shí)介紹目前的技術(shù)已經(jīng)基本上達(dá)到了光纖衰減的理論極限光纖放大器的出現(xiàn)解決了衰減對(duì)光纖系統(tǒng)的限制目前實(shí)用化的光纖放大器中主要有：摻鉺光纖放大器（EDFA）、半導(dǎo)體光放大器（SOA）、光纖拉曼放大器（FRA）23單信道全光中繼數(shù)字通信單信道全光中繼數(shù)字通信光光-電電-光中繼的數(shù)字通信光中繼的數(shù)字通信光纖知識(shí)介紹 色散q 反映脈沖展寬的特性q 限制了傳輸容量的大小和傳輸距離的距離q 原因： 不同的波長(zhǎng)具有不同的速度24光纖知識(shí)介紹 偏振模色散（D）q 反映脈沖展寬的特性，統(tǒng)計(jì)量q 限制了傳輸容量的大小和傳輸距離的距離q 原因：極化模的軸向傳輸速度不同25光纜知識(shí)介紹 光纜定義：用適當(dāng)?shù)牟牧虾屠|結(jié)構(gòu)，對(duì)通信光纖進(jìn)行收容保護(hù)，使光纖免受機(jī)械和環(huán)境的影響和損害，適應(yīng)不同場(chǎng)合使用。常見光纜結(jié)構(gòu)如下：束管式光纜層絞式光纜骨架式光纜帶狀光纜26光纜知識(shí)介紹 光纜分類按光纖在光纜中的狀態(tài)分：緊結(jié)構(gòu)、松結(jié)構(gòu)、半松半緊結(jié)構(gòu)按纜芯結(jié)構(gòu)分：中心管式、層絞式、骨架式按光纜敷設(shè)條件分：架空、管道、直埋和水底光纜按光纜使用環(huán)境場(chǎng)合分：室外光纜、室內(nèi)光纜 27光纜知識(shí)介紹 光纜機(jī)械特性參數(shù)1：拉伸（應(yīng)力應(yīng)變、破斷力）；2