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光纤通信基础 内部资料 注意保密 华为技术 第二部分 光纤与光缆 第三部分 常用光纤尾纤及测试设备简介 目录 第一部分 光纤通信概论 内部资料 注意保密 第一部分 光纤通信概论 内部资料 注意保密 光纤通信概论 光纤通信概念 光纤通信以光作为信息载体，利用光纤传输携带信息的光波 ，以达到通信之目的。 数字光纤通信系统的基本组成：光发送机光接收机光纤 光纤通信的波谱在1.671014hz3.751014hz之间，即波长在0.8m 1.8m之间，属于红外波段，将0.8m0.9m称为短波长，1.0m1.8m 称为长波长，2.0m以上称为超长波长。 内部资料 注意保密 典型的数字光纤通信系统方框图 电端机（模/数） 光发送机光纤 中继器 光接收机 电端机（模/数） 模拟信号 模拟信号 发送端的电端机把信息（如话音 ）进行模/数转换，用转换后的数字 信号去调制发送机中的光源器件ld ，输出发出携带信息的光波。光波 经光纤传输后到达接收端，光接收 机把数字信号从光波中检测出来送 给电端机，而电端机再进行数/模转 换，恢复成原来的信息。 光纤 模拟信号 光纤通信概论 内部资料 注意保密 携带信息的光波： 数字信号为“1“时，光源器件发送一个“传号“光脉冲； 当数字信号为“0“时，光源器件发送一个“空号“（不发光）。 光纤通信概论 内部资料 注意保密 通信容量大 一根光纤同时传输24万个话路，比传统的明线、同轴电 缆、微波等要高出几十乃至上千倍。 波分复用技术的采用，把一根光纤当作几根、几十根光 纤使用，通信容量近乎无限。 中继距离长 光纤具有极低的衰耗系数。目前商用化石英光纤已达 0.19db/km以下，配以适当的光发送与光接收设备，中继距离 达数百公里以上，特别适用于长途一、二级干线通信。 光纤通信概论 内部资料 注意保密 保密性能好，抗干扰能力强 由于光的频率极高，远高于一般的电磁波的频率，而且光 波在光纤中传输时只在其芯区进行，不存在传统的电磁波辐射 ，因此其保密性能极好，同时也不怕外界强电磁场的干扰，抗 干扰能力强。 便于施工和维护 体积小、重量轻。光缆的敷设方式方便灵活。既可以直 埋、架空，双可能通过管道和水底敷设。 光纤通信同样也存在着如下缺点： 需要光/电和电/光变换部分； 光直接放大难； 电力传输困难； 弯曲半径不宜太小； 需要高级的切断接续技术； 分路耦合不方便。 光纤通信概论 内部资料 注意保密 第二部分 光纤与光缆 内部资料 注意保密 光纤的构造 光纤呈圆柱形，由纤芯、包层与涂层三大部分组成，如下图： n1n2 光纤与光缆 内部资料 注意保密 光纤的构造 纤芯主要采用高纯度的sio2二氧化硅，并掺有少量的掺杂剂， 提高纤芯的光折射率n1； 包层也是高纯度的二氧化硅，也掺杂一些掺杂剂，主要是降低 包层的光折射率n2； 涂层采用丙烯酸酯、硅橡胶、尼龙，增加机械强度和可弯曲性 。光缆是多根光纤放在放在一个松套管内，内冲石油膏和钢丝 形成的。海底光缆内还有电源线，主要为中继站的放大器等提 供电源。 光纤与光缆 内部资料 注意保密 光纤的导光原理 光是一种频率很高的电磁波，而光纤本身是一种介质波导。 我们从几何光学的角度来简单讨论光纤的导光原理。 全反射原理 光线在均匀介质中是以直线传播的，但在两种不同介质的分界 面会产生反射和折射现象，如图所示： 光纤与光缆 内部资料 注意保密 全反射原理 光线在均匀介质中是以直线传播的，但在两种不同介质的分界 面会产生反射和折射现象，如图所示： 包层 纤芯 折射光 反射光 入射光 光的反射与折射 n2 n1 12 3 光纤与光缆 内部资料 注意保密 全反射原理 当n2/n1的比值增大到一定程度，则会使折射角90度， 此时的折射光线不再进入包层，而会在纤芯与包层的分界面上 掠过，或者重返回到纤芯中进行传播，这种现象叫做光的全反 射现象。 不难理解，当光在光纤中发生全反射现象时，由于光线基 本上全部在纤芯区进行传播，没有光跑到包层中去，所以可以 大大降低光纤的衰耗。 光纤与光缆 内部资料 注意保密 光在光纤中的传播 光在光纤中以“z”形轨迹传播及沿纤芯与包层的分界面掠过。 n2 n1 光纤与光缆 内部资料 注意保密 光纤的工作波长（工作窗口） 光线路信号在光纤上传送的波长：850nm、1310nm、1550nm。 850nm窗口只用于多模传输 1310nm和1550nm窗口 用于单模传输。 光纤与光缆 内部资料 注意保密 光通道参数：衰减、色散 光信号在光纤中传输的距离要受到色散和衰减的双重影响。 衰减 使在光纤中传输的光信号随着传输距离的增加而功率下降。 1310nm窗口每公里衰减：0.4db/km 1550nm窗口每公里衰减：0.25db/km 色散 色散会使在光纤中传输的数字脉冲展宽，引起码间干扰，降 低信号质量。 光纤与光缆 内部资料 注意保密 光纤的类型 g.652光纤： 在1310nm波长窗口色散性能最佳，是目前应用最广泛的光 纤。 在1310nm处，色散小，衰耗大； 在1550nm处，色散大，衰耗小； g.653光纤： 在1550nm波长，衰耗和色散皆为最小值，可实现大容量长 距离传输。因出现四波混频效应(fwm),限制了它在wdm（波 分复用）方面的应用。 光纤与光缆 内部资料 注意保密 光纤的类型 g.654光纤： 1550nm损耗最小光纤，主要用于长再生中继距离的海底光缆 。 g.655光纤： 克服了g.652光纤在1550nm处色散受限和g.653光纤在1550nm 处出现四波混频效应的缺陷，适用于wdm系统。 光纤与光缆 内部资料 注意保密 光缆简介 光缆为光纤提供可靠的机械保护，使之适应外部使用环境，并 确保在敷设与使用中光缆的光纤具有可靠的传输性能。 光缆特性： 光缆虽有一定的强度和抗张力，但经不起过大的侧压力与拉伸 力。光缆在短期内可接触水，当时间过长会增加光纤的衰耗。 光缆分类： 架空光缆、直埋式光缆、铠装光缆、海底光缆、阻燃光缆等等 。 光纤与光缆 内部资料 注意保密 光缆的种类 1按传输性能、距离和用途分 可分为市话光缆、长途光缆、海底光缆和用户光缆。 2按光纤的种类分 可分为多模光缆、单模光缆。 3按光纤套塑方法分 可分为紧套光缆、松套光缆、束管式光缆和带状多芯单元光缆。 4按光纤芯数多少分 可分为单芯光缆、双芯光缆、4芯光缆、6芯光缆、8芯光缆、12芯光缆和24芯光缆等。 5按加强件配置方法分 光缆可分为中心加强构件光缆（如层绞式光缆、骨架式光缆等）、分散加强构件 光缆（如束管两侧加强光缆和扁平光缆）、护层加强构件光缆（如束管钢丝铠装 光缆）和pe外护层加一定数量的细钢丝的pe细钢丝综合外护层光缆。 6按敷设方式分 光缆可分为管道光缆、直埋光缆、架空光缆和水底光缆。 7按护层材料性质分 光缆可分为聚乙烯护层普通光缆、聚氯乙烯护层阻燃光缆和尼龙防蚁防鼠光缆。 光纤与光缆 内部资料 注意保密 8按传输导体、介质状况分 光缆可分为无金属光缆、普通光缆和综合光缆。 9按结构方式分 光缆可分为扁平结构光缆、层绞式结构光缆、骨架式结构光缆、铠装结 构光缆（包括单、双层铠装）和高密度用户光缆等。 10目前通信用光缆可分为 （1）室(野)外光缆用于室外直埋、管道、槽道、隧道、架空及水下敷 设的光缆。 （2）软光缆具有优良的曲挠性能的可移动光缆。 （3）室（局）内光缆适用于室内布放的光缆。 （4）设备内光缆用于设备内布放的光缆。 （5）海底光缆用于跨海洋敷设的光缆。 （6）特种光缆除上述几类之外，作特殊用途的光缆。 光纤与光缆 内部资料 注意保密 光缆的结构光缆的结构 光缆由缆芯、护层和加强芯组成。 （1）缆芯 缆芯由光纤的芯数决定，可分为单芯型和多芯型两种。 （2）护层 护层主要是对已成缆的光纤芯线起保护作用，避免受外界机械力和环境损坏 。护层可分为内护层（多用聚乙烯或聚氯乙烯等）和外护层（多用铝带和聚乙烯 组成的lap外护套加钢丝铠装等）。 （3）加强芯 加强芯主要承受敷设安装时所加的外力。 光缆型式的组成部分 光纤与光缆 内部资料 注意保密 图中： ：分类代号及其意义为： gy通信用室（野）外光缆； gr通信用软光缆； gj通信用室（局）内光缆； gs通信用设备内光缆； gh通信用海底光缆； gt通信用特殊光缆。 ：加强构件代号及其意义为： 无符号金属加强构件； f非金属加强构件； g金属重型加强构件； h非金属重型加强构件。 ：派生特征代号及其意义为： d光纤带状结构； g骨架槽结构； b扁平式结构； z自承式结构。 t填充式结构。 ：护层代号及其意义为； y聚乙烯护层； v聚氯乙烯护层； u聚氨酯护层； a铝-聚乙烯粘结护层； l铝护套； g钢护套； q铅护套； s钢-铝-聚乙烯综合护套。 光纤与光缆 内部资料 注意保密 各种典型结构的光缆 6芯紧套层绞式光缆 12芯松套层绞式直埋光缆 光纤与光缆 内部资料 注意保密 12芯松套层绞式直埋防蚁光缆 光纤与光缆 内部资料 注意保密 648芯松套层绞式水底光缆 光纤与光缆 内部资料 注意保密 12芯松套+8芯2线对层绞式直埋光缆 光纤与光缆 内部资料 注意保密 12芯骨架式光缆 光纤与光缆 内部资料 注意保密 70芯骨架式光缆 光纤与光缆 内部资料 注意保密 骨架式自承式架空光缆 光纤与光缆 内部资料 注意保密 12芯束管式光缆 光纤与光缆 内部资料 注意保密 648芯束管式光缆 光纤与光缆 内部资料 注意保密 中心束管式带状光缆 层绞式带状光缆 光纤与光缆 内部资料 注意保密 单芯软光缆 浅海光缆 深海光缆 光纤与光缆 内部资料 注意保密 第三部分 常用光纤尾纤简介 常用光纤尾纤简介 内部资料 注意保密 常见光纤连接器种类： fc/pc：fc，圆头带螺纹尾纤连接器，pc，陶瓷微球面抛光； sc/pc：sc，方头卡接尾纤连接器； fc/apc：apc，以截面中心为圆心，向外倾斜80度。 lc/pc：sc，小方头卡接尾纤连接器； mt/rj:方形，双纤收发一体（主要用于华为路由器8850） 铠装与非铠装尾纤 常用光纤尾纤简介 内部资料 注意保密 各种型号尾纤的表示方法 fc/pc、sc/pc、lc/pc其含义如下： “/”前面部分表示尾纤连接器型号 “fc”接头是金属的，金属接头的插拔次数要比塑料的次数多很 多，一般用在odf侧。 “sc”接头是采用工程塑料，具有耐高温，不已氧化等特点，是 标准的方形接头，主要用于传输设备侧。lc接头和sc接头相似 ，较sc接头小一些。 “/”后面部分表示光纤接头截面工艺，即研磨工艺。 pc：是电信运营商中应用最广泛的，其截面是平的。 upc:upc的损耗要比pc的小，一般用于特殊设备，目前应用不是 很多。 常用光纤尾纤简介 内部资料 注意保密 各种型号尾纤的应用 lc到lc：一般用于路由器，现网中ptn设备也有所应用。 f