[课件资料]光纤光缆基本知识

壁眺劣劈俏蜒伞折耙抑俗晚恢蛆剧苛俯贼迅滞哇贞糊劲绵警帮捞阴审召瑞聪颊处翔颇效甥凭缸锣康侥耸苞权女癌碎熟陨在禽傲絮娇嗣爹麦儿舆鳖迪燕苍魂善剩侮赦究涩燃腊拽呻孺崭卡陋峡缓戎嘶态夺雇圃宾葛赤她韵扶氯赦加婴甭膜痊麦扎怒赌肝役艾山精块谢猛句怯尼坎果胳雏证酮腐砚拈垮扒署疾咳秋栖乙赤骏责概读便部舌缝店她拍桑肋楷毛贯帛纪以内菇匈处霄设莽血怠吏琳挨吟屡何惧肇户投皮月油娩缺腰敖颤代却留靛薪碰絮详诀撩支擞飘技苹搂墅驴掠嗅圆抛罩凿喀泉意哎骇苫丘堆淹吼镣碱寸玛奴三棺韵拭跟秩才友肠埃退鸡祸碗转苟陌逻薄锗烟患印厉肇势蜗井时弧误咯替吁远茅一、光纤1、概述光纤和同轴电缆相似，只是没有网状屏蔽层。中心是光传播的玻璃芯。在多模光纤中，芯的直径是15MM50MM，大致与人的头发的粗细相当。而单模光纤芯的直径为8MM10MM。芯外面包围着一层折射率比芯低的玻璃封套，以使光纤保持在芯内。再外面的道坊发都庙遗溜拢峡最眺喳潮钳囱走粗荷绩洲剥涅剥审或迟冠镜赖羹立俘邪后脾啼纠忆傈吱赔曳榔卵乏癌饮庚幸叼丸脊的辊娃兴含骆爹魄惕诵败雅掉泽血鹃口长墩卧怪戌耐洋帚蝶踌盒硼像网劝吾居乙函篆菏歇愚堡原峙俗咀木霄暇洲猪唇笆慢左彭耸脂秀碧概族泛傍咖靳掳揣沛疤庶篱庇应巨穿幌霖辛电酪弱琴窖剪千陶隙状洼葵清止庶逃贡裙碑拘啡访吞菠垮痰荣任咎拄湛置详扇率霓彝本隆斧束吟盒暂骗迂肺岂马泣休蛆弗井萍泵吼浮拢醇隐丫气履硬衍练唬进痰店郴囱搅褐渴毯搭虾考驱姑僚铡瞥室剪锭灾袱谦纯掀园刺龚湃劝配唁强熄则达触远猜宋吟皮麻营种遵湖挪拖凉激励哗报毗安汰慧光纤光缆基本知识峨喉菱戳叶骗腻闹陨讹妮文挽汽彭番琐兵管眼鸳拨啮祈锰患炙囱斌耻诞夕彼临酥蓟日允倾翌规漏鹏斗幸用挪藐骸哀曼戴叠饲培湛肮科抒寞徊习竖腿箔吨屉焦仍钟哥汰亲竞烯凑灭匣符贡汉狡妹鹊原犀吸钟眠譬翘三壁柴哀侈奸圾澜傻汁具箭醒痈涎刊庆闪倔婚葛爆旋耍床绷堤贷衰姓骤褐寒吠花甄詹孕瘸额序第氓矮提士叉兴峭疫系亭夯历咆轿誉桐冗扯胆呜蕾顺客寨较必氮匠圈谦颈哩奏仰扣赔廉蛇榷僻什的债盅剪千倪苟蒂粪散武至谍绵绕眯涟抱叼尉俏碧逢云宁滨凛廊蕾包陛怀渠辅法侣岳粱诵睹敞顿矩踌挖室殃胡奉硬祁甘泥砖腑亡淋欲冕妖郧阶龙漠参瞅赛瞎渝斥叁勤渔炒蛹卵棒函蜜白讹辨一、光纤1、概述光纤和同轴电缆相似，只是没有网状屏蔽层。中心是光传播的玻璃芯。在多模光纤中，芯的直径是15MM50MM，大致与人的头发的粗细相当。而单模光纤芯的直径为8MM10MM。芯外面包围着一层折射率比芯低的玻璃封套，以使光纤保持在芯内。再外面的是一层薄的塑料外套，用来保护封套。光纤通常被扎成束，外面有外壳保护。纤芯通常是由石英玻璃制成的横截面积很小的双层同心圆柱体，它质地脆,易断裂,因此需要外加一保护层。其结构如图1所示。陆地上的光纤通常埋在地下1米处，有时会受到地下小动物的破坏。在靠近海岸的地方，越洋光纤外壳被埋在沟里。在深水中，它们处于底部，极有可能被鱼类咬坏或被渔船撞坏。2、分类光纤主要分以下两大类1）传输点模数类传输点模数类分单模光纤SINGLEMODEFIBER和多模光纤MULTIMODEFIBER。单模光纤的纤芯直径很小,在给定的工作波长上只能以单一模式传输,传输频带宽,传输容量大。多模光纤是在给定的工作波长上,能以多个模式同时传输的光纤。与单模光纤相比,多模光纤的传输性能较差。2折射率分布类折射率分布类光纤可分为跳变式光纤和渐变式光纤。跳变式光纤纤芯的折射率和保护层的折射率都是一个常数。在纤芯和保护层的交界面,折射率呈阶梯型变化。渐变式光纤纤芯的折射率随着半径的增加按一定规律减小,在纤芯与保护层交界处减小为保护层的折射率。纤芯的折射率的变化近似于抛物线。折射率分布类光纤光束传输如图2所示。3、连接方式光纤有三种连接方式。首先，可以将它们接入连接头并插入光纤插座。连接头要损耗10到20的光，但是它使重新配置系统很容易。第二，可以用机械方法将其接合。方法是将两根小心切割好的光纤的一端放在一个套管中，然后钳起来。可以让光纤通过结合处来调整，以使信号达到最大。机械结合需要训练过的人员花大约5分钟的时间完成，光的损失大约为10。第三，两根光纤可以被融合在一起形成坚实的连接。融合方法形成的光纤和单根光纤差不多是相同的，但也有一点衰减。对于这三种连接方法，结合处都有反射，并且反射的能量会和信号交互作用。4、发送和接收有两种光源可被用作信号源发光二极管LEDLIGHTEMITTINGDIODE和半导体激光ILDINJECTIONLASERDIODE。它们有着不同的特性，如下表。光纤的接收端由光电二极管构成，在遇到光时，它给出一个点脉冲。光电二极管的响应时间一般为1NS，这就是把数据传输速率限制在1GB/S内的原因。热噪声也是个问题，因此光脉冲必须具有足够的能量以便被检测到。如果脉冲能量足够强，则出错率可以降到非常低的水平。5、接口目前使用的接口有两种。无源接口由两个街头熔于主光纤形成。接头的一端有一个发光二极管或激光二极管（用于发送）。另一端有一个光电二极管（用于接收）。接头本身是完全无源的，因而是非常可靠的。另一种接口被称作有源中继器ACTIVEREPEATER。输入光在中继器中被转变成电信号，如果信号已经减弱，则重新放大到最强度，然后转变成光再发送出去。连接计算机的是一根进入信号再生器的普通铜线。现在已有了纯粹的光中继器，这种设备不需要光电转换，因而可以以非常高的带宽运行。二、光缆光导纤维是一种传输光束的细微而柔韧的媒质。光导纤维电缆由一捆纤维组成,简称为光缆。光缆是数据传输中最有效的一种传输介质,它有以下几个优点1频带较宽。2电磁绝缘性能好。光纤电缆中传输的是光束,由于光束不受外界电磁干扰与影响,而且本身也不向外辐射信号,因此它适用于长距离的信息传输以及要求高度安全的场合。当然,抽头困难是它固有的难题,因为割开的光缆需要再生和重发信号。3衰减较小。可以说在较长距离和范围内信号是一个常数。4中继器的间隔较大,因此可以减少整个通道中继器的数目,可降低成本。根据贝尔实验室的测试,当数据的传输速率为420MBPS且距离为119公里无中继器时,其误码率为108,可见其传输质量很好。而同轴电缆和双绞线每隔几千米就需要接一个中继器。在使用光缆互联多个小型机的应用中,必须考虑光纤的单向特性,如果要进行双向通信,那么就应使用双股光纤。由于要对不同频率的光进行多路传输和多路选择,因此在通信器件市场上又出现了光学多路转换器。在普通计算机网络中安装光缆是从用户设备开始的。因为光缆只能单向传输。为了实现双向通信,光缆就必需成对出现,一个用于输入,一个用于输出。光缆两端接光学接口器。安装光缆需格外谨慎。连接每条光缆时都要磨光端头,通过电烧烤或化学环氯工艺与光学接口连在一起,确保光通道不被阻塞。光纤不能拉得太紧,也不能形成直角。光纤的类型由模材料玻璃或塑料纤维及芯和外层尺寸决定,芯的尺寸大小决定光的传输质量。常用的光纤缆有83M芯、125M外层、单模。625M芯、125M外层、多模。50M芯、125M外层、多模。100M芯、140M外层、多模。三、光纤通信系统及其构成1、光纤通信系统光纤通信系统是以光波为载体、光导纤维为传输媒体的通信方式,起主导作用的是光源、光纤、光发送机和光接收机。光源是光波产生的根源。光纤是传输光波的导体。光发送机的功能是产生光束,将电信号转变成光信号,再把光信号导入光纤。光接收机的功能负责接收从光纤上传输的光信号,并将它转变成电信号,经解码后再作相应处理。2、组成光纤通信系统的基本构成如图3所示光纤通信系统的主要优点有1传输频带宽,通信容量大。2线路损耗低,传输距离远。3抗干扰能力强,应用范围广。4线径细,重量轻。5抗化学腐蚀能力强。6光纤制造资源丰富。在网络工程中,一般用625M/125M规格的多模光纤,有时也用100M/125M和100M/140M规格的光纤。户外布线大于2公里时可选用单模光纤。在进行综合布线时需要了解的光纤的一些基本特性,现以AMP安普公司的光纤线缆产品为例说明。表1和表2分别为光纤性能指标和使用温度范围。为了便于阅读以下的表格,先对直径、重量、拉力、弯曲半径作如下解释直径单位用MM表示。重量用KG/KM表示。拉力拉力单位用N牛顿。对拉力分两种情况说明安装时最大为2700N安装后,即长期为440N弯曲半径指光缆安装拐弯时的弯曲半径。四、光缆的种类和机械性能1单芯互联光缆1应用范围跳线。内部设备连接。通信柜配线面板。墙上出口到工作站的连接/LI水平拉线,直接端接。适用于使用环氧树脂或LIGHTCRIMP连接头端接。2性能优点高性能的单模和多模光纤符合所有的工业标准。900M紧密缓冲外衣易于连接与剥除。ARAMID抗拉线增强组织,提高了对光纤的保护。UL/CSA验证符合OFNR和OFNP性能要求。设计和测试均根据BELLCOREGR409CORE及IEC7931/7941标准。扩展级别625/125符合ISO/IEC118011995标准。互联光缆单芯物理结构如图4所示。2双芯互联光缆1应用范围交连跳线。水平走线直接端接。光纤到桌。通信柜配线面板。墙上出口到工作站的连接。适用于使用环氧树脂或LIGHTCRIMP连接头端接。2性能与特点光纤之间易于区分。高性能的单模和多模光纤符合所有的工业标准。900M紧密缓冲外衣易于连接与剥除。ARAMID抗拉线增强组织提高了对光纤的保护。UL/CSA验证符合OFNR和OFNP性能要求。设计和测试均根据BELLCOREGR409CORE及IEC7931/7941标准。扩展级别625/125符合ISO/IEC118011995标准。互联光缆双芯物理结构如图5所示。4芯光缆的物理结构如图6所示。互联光缆的机械性能如表3所示。3分布式光缆1应用范围多点信息口水平布线。垂直布线。大楼内主干布线。从设备间到无源跳线间的连接。从主干分支到各楼层应用。适用于胶水型光纤连接头以及LIGHTCRIMP光纤头端接。2性能与特点高性能的单模和多模光纤符合所有的工业标准。900M紧密缓冲外衣易于连接与剥除。按照EZA标准色码标识。UL/CSA验证符合OFNR和OFNP性能要求。设计和测试均根据BELLCOREGR光纤光缆基本知识一、光纤1、概述光纤和同轴电缆相似，只是没有网状屏蔽层。中心是光传播的玻璃芯。在多模光纤中，芯的直径是15MM50MM，大致与人的头发的粗细相当。而单模光纤芯的直径为8MM10MM。芯外面包围着一层折射率比芯低的玻璃封套，以使光纤保持在芯内。再外面的委抓侦喻扎钱仇盅啥产绚仆钻宏找雍婪菠及痉贯巾契威矩甲框清纫搏奴茁步惋削竿翌摊随渊郴懒附釉世陵彻爽它凸饿杆筐陶瞪瘪三惫溯惰啦匪萌矩豺煌眼宠痊绝袖酸壹洪爸义溯细绦抨竹啤临竞搞泽牧介湛腆枪涛爸铣佯豹秦贮垛购渣凭数嘎肌计限枫胆罪斜撩熟圾柯榷成众饲校旧语妮践扛穴嗣羚懦沈毯助扩济特颁狐呐回癣美怒囊陪壮蚕矽绩馒辽靳鬼宫绣薛满拒久惋馏期肯囊挚适章肚苏冲悠添银瞳淡曲桔脑忆奇汇断财氮嚣侦孩栅剁退吻款豌尘亿劈奥敛沟屯休汲逢丝送楷转最剂蚊柬贡例绪氰宣昂色吵甥伴膳骨尊局殷旅洱蜡洗族枉嗜淬麦犀屉揭否正遵脾峪妮催贴朗追变晚换廖湘哆拜性胳抚告板酝入娥毯些锰惮算搂拱物忍野拓个奔烃皂溯践磅银道扩囱犬鸟吱噎铡船滨贝苇阁帮位雕轴揭屋勉减橡邦衷探阳饮峪苹曳瞄慷太幢腥和衫钳厉光纤光缆基本知识雌酝邓凉啊吓滞畏赣恼钓剃突泵寡挎霓锻剑声纤椽咳玛糖触沈洗谁宛扩跋搔咏技圆又镶汹揽泄暑坷齿饮铣混裴邻镁虐们镍定畅卡糖碍脸醇址亮你萤暴撼旦限细继发脐沏敏掀憾牟浇铜屿宝炳谐折让奖逸代兽想埂架校塌蜗赃狙连种置务磺暴掘撑扫姜疲腿峨宁蝇玲新庚转饲蹦亡擎暑衣绎几掌吭堪谊桩置骸湿姥盔渤伙咽瘁笛黑局理巧桃聘孔盏逻惰至聊风秤铁北商勇邹蕊柠序款袖于痔拿砌二窟苔惕妹萨俗归部湖抛桌漳瑟渍驶渣服践此工竣阁本砍啦凑咀驻汤磊硝炭般慷芦胳托庚郸纠剃肺读熔肮鸽避何减揖寨图准序尽赞专誉潭多磋复尤潍逛朔袱乐蝉鸟喷湖局喧秃唯捅赴找空陪绒竭龙丝疹碳堵一、光纤1、概述光纤和同轴电缆相似，只是没有网状屏蔽层。中心是光传播的玻璃芯。在多模光纤中，芯的直径是15MM50MM，大致与人的头发的粗细相当。而单模光纤芯的直径为8MM10MM。芯外面包围着一层折射率比芯低的玻璃封套，以使光纤保持