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通信光缆线路维护基础培训教材 2011 3 主要内容 一 光纤通信技术发展概述二 光纤和光缆三 光缆的接续和测试四 仪表使用介绍 为什么要发展光通信中波 短波 微波 光纤光通信的发展史1880年 贝尔发明了光电话 1960年 美梅曼发明了第一个红宝石激光器 1962年 霍尔等研制出了半导体激光器 1966年 高锟发表了一篇奠定光纤通信基础的论文 1970年 康宁公司首先制成了20dB km的低损耗石英光纤 1974年 多模光纤损耗降到了2dB km 1976年 获得了1310和1550两个低损耗的长波长窗口 1980年 1550窗口处的光纤损耗低至0 2dB km 80年代中期 已经获得小于0 4dB km和0 25dB km的商用光纤 一 光纤通信技术发展概述 概述 光纤通信发展阶段 光纤通信系统的基本构成 输出电信号 光源 光电检测器 二 光纤和光缆 光纤 光纤通信的主要特点 通信容量大 传输距离长抗电磁干扰 传输质量佳信号串扰小 保密性能好原材料丰富 节省了有色金属 环保光纤尺寸小 质量轻 便于敷设和运输光缆适应性强 寿命长 光纤通信的传输窗口 短波长窗口 波长为0 85 m 长波长窗口 波长为1 31 m和1 55 m 传输波段定义 光纤通信系统的分类 按传输波长划分短波长 长波长 超长波长按光纤传导模式数量划分多模光纤 单模光纤 有关光纤 光缆的标准体系 ITU T 国际电信联盟电信标准部门ISO 国际标准化组织IEC 国际电工委员会ETSI 欧洲电信标准协会ANSI 美国国家标准协会GB 国家标准 国家技术监督局 YD 通信行业标准 信息产业部 光纤的结构 1 D为光纤纤芯直径或模场直径 单模光纤的模场直径为9 10 m 多模光纤的模场直径为50或62 5 m 2 n1 n2 光纤的分类 按光纤材料分石英光纤 全塑光纤按光纤剖面折射率分阶跃型光纤 渐变型光纤按传输的模式分多模光纤 单模光纤按ITU T建议分 G651光纤 梯度折射率多模光纤 G652光纤 标准单模光纤 NDSF G653光纤 色散位移单模光纤 DSF G654光纤 截止波长位移单模光纤G655光纤 非零色散位移单模光纤 NZ DSF G656光纤 宽带光传输用的非零色散位移单模光纤G 657光纤 弯曲不敏感单模光纤 G 651光纤 梯度型多模光纤工作波长 1 31 m和1 55 m处于多模工作状态在1 31 m处有最小的色散值 在1 55 m处有最小的衰减系数数据通信局域网 LAN 用 G 652光纤 常规单模光纤或非色散位移光纤零色散波长在1 31 m处 在1 55 m处衰减最小 但有较大的正色散 约为18ps nm km 工作波长既可选用1 31 m 又可选用1 55 m 最佳工作波长在1 31 m 利用G 652光纤进行速率为2 5Gb s以上的信号长途传输时 必须引入色散补偿光纤进行色散补偿 并需引入更多的掺铒光纤放大器来补偿由于引入色散补偿光纤所产生的损耗 G 652光纤 可进一步分为G 652A G 652B G 652CG 652A光纤主要适用于ITU TG 957规定的SDH传输系统和G 691规定的带光放大的高至STM 16的单通道SDH传输系统 G 652B光纤主要适用于ITU TG 957规定的SDH传输系统和G 691规定的带光放大的高至STM 64的单通道SDH传输系统及直到STM 64的ITU TG 692带光放大的波分复用传输系统 G 652C光纤又称为低水峰光纤 其商用光纤有Lucent的全波光纤 All wareFiber 等 它消除了常规光纤在1385nm附近由于OH根离子吸收造成的损耗峰 使光纤在1310 1600nm的损耗都趋于平坦 G 655光纤 非零色散位移光纤 NZDSF 在1994年专门为新一代光放大MWDM传输系统设计和制造的光纤 属色散位移光纤 但在1550nm处色散不是零 用以平衡四波混频等非线性效应 用较低的色散抑制了四波混频等非线性效应 使其能用于高速率 10Gb s以上 大容量 DWDM的长距离光纤通信系统中 G 655光纤 可进一步分为G 655A和G 655B两个子类G 655A适用于ITU TG 691规定的带光放大器的单通道SDH系统和通道速率为STM 64 通道间隔不小于200GHz的G 692带光放大器的波分复用传输系统 只能使用在C波段 G 655B适用于通道间隔不大于100GHz的G 692密集波分复用传输系统 可以使用在C波段 也可以使用在L波段 两者不同还在于在C波段的色散值不同 G 655A光纤的色散值为0 1 6ps nm km G 655B光纤的色散值为1 10ps nm km G 655光纤 商用的G 655光纤有 Lucent的真波 TrueWave 光纤消除了G 652光纤在1385nm附近由于OH根离子吸收造成的损耗峰 使光纤在1310 1600nm的损耗都趋于平坦 Corning的低色散斜率 SMF LS 光纤色散斜率小 为0 045ps nm2 km 因而可以用一个色散补偿模块补偿整个频带内的色散 C