光纤通信系统解析.ppt

光波通信是光波传输信号，也是利用光纤维作为传输介质的一种通信方法。8光纤通信技术、电缆通信和微波通信的载波是无线电波，光纤通信的载波是光波。光波和无线电波都是电磁波，但频率很不同。光通信用近红外(波长约1m)的频率(约300THz)比微波(波长0.1m1mm)的频率(3300GHz)高3个以上。光纤基本知识、数字光纤通信是将光波作为数字信号传输、使用光纤作为传输介质的一种通信方式。1996年，英国人“光通信之父”高技(C.K.Kilo)博士以媒体波导理论为基础提出了光通信的概念。光纤结构，1，芯：纯石英玻璃绘图，纯度6个9 (99.9999%)，其余用掺杂极小的P2O5，GeO2提高芯的折射率。2，包层：高纯度SiO2，含少量兴奋剂，包层有硼和氟，降低包层的折射率。3，涂层层：提高光纤的灵活性和强度，一般使用环氧或硅橡胶作为两次涂层。4，塑料层：加强光纤的机械强度，可着色，可使用尼龙或聚乙烯。为了使纤维在工程中实用，必须以一定的机械强度稳定性能，以承受拉伸、侧压力和工程中的各种外力。因此，将光纤制成不同的结构、不同的形状和不同种类的光缆，以满足光通信的需要。根据的用途和条件，制作不同种类的光缆，但其基本结构是相同的。光缆主要由电缆核心、护套和加固元件组成。1、电缆核心电缆核心由可分为单核心和多核的光纤核心组成。单核和多核电缆核心结构的比例如下表所示。光缆，单芯由单次涂层后光纤组成。多核由多种经过二次涂层处理的光纤组成，分为带状结构和单元结构。目前国内外二次涂层主要采用以下两种保护结构：(1)紧套结构。光纤和套管之间有缓冲层，以减少外部应力对纤维的影响。缓冲层一般使用硅，二次涂层使用尼龙端口。这种光纤的优点是：结构简单，使用方便。(2)松散的复盖结构。将一次涂层的纤维放入一个管内，管内填充软膏，形成疏松的套筒结构。这种光纤具有：机械特性优秀、防水性好、布线容易的优点。紧套和松套光纤结构图；(a)紧套光纤结构图；(b)松散的纤维结构图，2，强度因素规格，光纤，材料易碎，容易破损，在光缆内部或周围添加一个或多个加强板，以便承受布置电缆时增加的外力。加强材料的材料可以用铁丝或非金属纤维加强塑料(FRP)等。3、保护层；光缆的保护层，主要起到保护从外部机械和环境损伤中形成的光纤芯的作用。因此，保护层需要耐压、防潮、湿度特性、重量轻、耐化学性、阻燃性。光纤电缆可以使用内部保护和外部保护，内部保护层通常使用聚乙烯或聚氦乙烯等，外部保护层可以根据部署条件使用由钻带和聚乙烯组成的LAP护套、电线手套等。以下是一些典型的光缆结构形式：连接(1)层的双绞线。以强度元素为中心缠绕多个松套(或紧套)纤维芯的结构。该结构的电缆芯制造设备简单、成本低，芯线数不超过10条，工艺相当成熟，应用广泛。使用松散光纤的电缆芯可以提高拉伸强度，提高温度特性。(2)单位光缆。将几至十条光纤芯线聚合为一个单元，然后围绕强度分量对多条合成电缆进行加热。核心数通常适合数十个核心。5734(3)骨骼电缆。该结构将单个或多个纤维放入骨骼的螺旋槽中，骨骼中心是强度分量，骨骼的槽可以是v、u或凹。光纤在骨架槽中的空间很大，可以在拉伸时在槽中进行恒定位移，从而减少具有侧压力、弯曲、拉伸特性的纤维芯的应力和微变形。5734 (4)带状电缆。排列4 12个纤维芯，构成带状光纤单元，将多个带状单元放入大套管中，形成中央束管结构，或将带状纤维单元放入骨架槽或松散套管中，形成骨架或层绞结构。这种结构紧凑的电缆被用作可用作数千个核心的高密度用户光缆，已广泛应用于访问网络。反转层；扭曲层；扭曲层。(b)单位类型；(c)骨骼类型；(d)功能区。(5)中央束管光缆。中央束管将重叠一次的光纤或光纤束放入大型套管中，加强材料在套管周围配置。这种结构的加强材料同时起到护套的部分作用，有助于减轻光缆的重量。5，通用光缆规格；6芯紧凑盖扭曲光缆(架空，管道)(b)12芯松盖扭曲光缆(直接防埋蚂蚁)，5，通用光缆，(c)12芯骨架光缆(管道)1973年半导体激光器的寿命达到了7000小时。1977年，贝尔实验室开发的半导体激光器寿命达10万小时(约11.4年)，外推寿命达100万小时，充分满足了实用化的要求。在此期间，1976年日本电报电话(NTT)公司成功发射波长为1.31m的铟镓砷磷(InGaAsP)激光，1979年美国电报电话(AT，日本富士通)3360128，10.66 GB/秒，c日本ntt: 30方向42.7Gb/s，通过增益宽度为50nm的光纤放大器传输距离3125km 57460；376km；美国Lucent:100度，10Gb/s=1Tb/s，将每个波长的间隔缩小到25GHz，使用l波段沿NZD