光纤通信光纤

1、 深圳市讯方通信技术有限公司深圳市讯方通信技术有限公司 光传输光传输VoIP & Internet大客户专线宽带接入IPTV3GIP SAN2G第一章第一章 光纤通信基础知识光纤通信基础知识光纤通信使用的波长 v近红外光，频率为几百近红外光，频率为几百THz，常用波长常用波长0.85 m 、1.31 m 、1.55 m电磁波谱电磁波谱光是一种电磁波，光在频谱在电磁波中的位置光是一种电磁波，光在频谱在电磁波中的位置 1cm 1mm 100um 10um 1um 100nm 10nm 1nm 波長波長10G 100G 1T 10T 100T 1015 1016 1017 f (Hz)1.6

2、um 1.5 1.4 1.3 1.2 1.1 1.0um 900 800 700 600nm光通信使用范围光通信使用范围红外线红外线紫外线紫外线光纤的衰减图光纤的衰减图0.7 0.8 0.9 1.0 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 nm OH-OH-OH-第一窗口第二窗口第三窗口衰减(dB/km)水峰值6 54321v 光是一种电磁波v 可见光350nm750nm。v 光纤通信所用的波长8001600nmv 光的反射、折射、全反射v 常见光纤通信传输用的光波，主要用的光波波长（即工作窗口）有如下几种：850nm、1310nm、1550nm。v 850nm窗口只用于多模传输（短近

3、距离）。v 1310nm和1550nm窗口 用于单模传输（远距离）。第一章第一章 光纤通信基础知识光纤通信基础知识光纤的结构光纤的结构v光纤光纤fiber 或或 fibre，是是光导纤维光导纤维的简称。的简称。v何谓何谓光纤通信光纤通信 用用光波光波作为载波，以作为载波，以光导纤维光导纤维作为传输介作为传输介质的一种通信方式。质的一种通信方式。光发送机电端机（数字）模拟信息LD光接收机电端机（数字）模拟信息APD中继器光纤通信系统分类：按传输信号分类光纤通信系统分类：按传输信号分类1、数字光纤通信系统、数字光纤通信系统PDH 准同步数字传输体制准同步数字传输体制SDH 同步数字传输体制同步数字

4、传输体制DWDM 密集波分系统密集波分系统ASON 智能光网络智能光网络2、模拟光纤通信系统、模拟光纤通信系统CATV 有线电视传输系统有线电视传输系统光纤通信系统分类：按波长和光纤类型分类光纤通信系统分类：按波长和光纤类型分类1、短波长（、短波长（0.85微米）多模光纤通信系统微米）多模光纤通信系统 网吧、近距离通信常用网吧、近距离通信常用2、短波长（、短波长（1.3微米）多模光纤通信系统微米）多模光纤通信系统 网吧、近距离通信常用网吧、近距离通信常用3、长波长（、长波长（1.3微米）单模光纤通信系统微米）单模光纤通信系统 PDH、SDH系统常用，远距离传输系统常用，远距离传输4、长波长（、

5、长波长（1.5微米）单模光纤通信系统微米）单模光纤通信系统 PDH、SDH系统常用，远距离传输系统常用，远距离传输 传输频带宽，通信容量大传输频带宽，通信容量大 90 90年代，光纤的传输速率已经达到了每秒年代，光纤的传输速率已经达到了每秒T T比比特级（特级（10101212），），1 1Tb/sTb/s的速率意味着我们可以用一的速率意味着我们可以用一对只有头发丝粗细的光纤在对只有头发丝粗细的光纤在1 1秒钟之内将秒钟之内将300300年的年的泰晤士报传送到世界上任何一个角落，或者同时泰晤士报传送到世界上任何一个角落，或者同时传送传送1010万路电视节目，或同时通万路电视节目，或同时通120

6、01200万路电话。万路电话。 n损耗低，可大大增大无中继传输距离，这对长途干线通损耗低，可大大增大无中继传输距离，这对长途干线通信十分有利信十分有利 减少长距离通信的中继站，最主要的方法是减少传输减少长距离通信的中继站，最主要的方法是减少传输线路的损耗线路的损耗。光纤的损耗：在光波长为光纤的损耗：在光波长为1.31u um附近，传输损耗为附近，传输损耗为0.5dB/km；在光波长为在光波长为1.55u um附近损耗已达附近损耗已达0.2dB/km,甚至更低。（光传送甚至更低。（光传送1515公里，其强度还有公里，其强度还有原来的一半。）原来的一半。） 单模光纤最大中继距离可达上百公里，如果再

7、加上单模光纤最大中继距离可达上百公里，如果再加上光纤放大器，则可以直通上万公里而不需要再生中继。光纤放大器，则可以直通上万公里而不需要再生中继。 v抗电磁干扰能力强，光纤之间也不易引起串音与抗电磁干扰能力强，光纤之间也不易引起串音与干扰，故可用于强电磁环境下的通信。干扰，故可用于强电磁环境下的通信。 光纤是光纤是石英石英介质材料构成的，它是绝缘体介质材料构成的，它是绝缘体，不怕雷电和高压，不受电磁干扰；，不怕雷电和高压，不受电磁干扰； 光纤中传输的是频率很高的光纤中传输的是频率很高的光波光波，而各种，而各种干扰的频率一般都比较低，所以它不能干干扰的频率一般都比较低，所以它不能干扰频率比它高的多

8、的光波。扰频率比它高的多的光波。v光缆重量轻，体积小，便于敷设和运输光缆重量轻，体积小，便于敷设和运输 相同话路的光缆要比电缆轻相同话路的光缆要比电缆轻90%95%(光缆重量仅为电缆重量光缆重量仅为电缆重量的十分之一到二十分之一的十分之一到二十分之一)，而直径不到电缆的五分之一。通，而直径不到电缆的五分之一。通2万万1千千话路的话路的900对双绞线，其直径为对双绞线，其直径为3英寸，重量为英寸，重量为8 吨吨/公里；通讯量公里；通讯量为其十倍的光缆，直径仅为其十倍的光缆，直径仅0.5英寸，重量仅英寸，重量仅450磅磅/公里公里。 军事，航空，宇宙飞船军事，航空，宇宙飞船 美国在军用飞机上用光纤

9、代替电缆，在美国在军用飞机上用光纤代替电缆，在A7A7飞机上，重量飞机上，重量减轻了减轻了12.2512.25公斤，节省了约公斤，节省了约2727万美元万美元 最新应用，空客最新应用，空客A380A380客机，大量应用光纤。客机，大量应用光纤。v材料丰富，成本低材料丰富，成本低 SiOSiO2 2，就是随处可见的沙子，而且就是随处可见的沙子，而且1 1公斤高公斤高存度的石英玻璃可以制成上万公里的光纤，而存度的石英玻璃可以制成上万公里的光纤，而制造制造1 1公里公里1818管的同轴电缆需管的同轴电缆需120120公斤的铜，或公斤的铜，或500500公斤的铅。公斤的铅。缺点缺点：光纤质地脆、机械强

10、度低、需要比较好光纤质地脆、机械强度低、需要比较好的切割及连接技术，分路、耦合比较麻烦的切割及连接技术，分路、耦合比较麻烦 。v公用通信网v局域网v光纤宽带v危险环境下通信线 不导电特性v专用通信网 石油、煤炭、电力、铁路、矿山。DWDM 开始建设开始建设SDH逐步成为逐步成为传输主力设备传输主力设备DWDM规模建规模建设，全光网试验设，全光网试验SDH标准完善，标准完善，PDH仍为主力仍为主力PDH产品开始产品开始规模使用规模使用实用化实用化产品出现产品出现高锟提出高锟提出光传输理论光传输理论196680年代年代94年年99年年90年代初年代初98年年1976Metro城域网兴城域网兴起起O

11、ADM、OXC将会逐渐使用将会逐渐使用2002年以后年以后PDH：准同步数字传输系统； SDH：同步数字传输系统；DWDM：密集波分复用系统； OADM：光分插复用系统；OXC：光交叉连接系统；传输网中国长途骨干网传输网中国长途骨干网八纵干线： 牡丹江上海广州 齐齐哈尔北京三亚 呼和浩特太原北海 哈尔滨天津上海 北京九江广州 呼和浩特西安昆明 兰州西宁拉萨 兰州贵阳南宁 八横干线：天津呼和浩特兰州青岛石家庄银川上海南京西安连云港乌鲁木齐伊宁上海武汉重庆杭州长沙成都广州南宁昆明上海广州昆明 近50条光缆干线 总长达80,000 km 覆盖全国70%的县市 哈尔滨齐齐哈尔白城长春伊宁拉萨乌鲁木齐至阿拉木图格尔木呼和浩特石家庄连云港太原阜新沈阳承德天津榆林包头济南北京银川西安西宁兰州杭州徐州上海青岛大连福州南昌合肥南京宁波广州南宁厦门昆明重庆郑州襄樊长沙武汉九江深圳汕头成都湛江三亚海口北海贵阳永登酒泉至韩国 至日本烟台秦皇岛中中国国干干线线光光缆缆网网示示意意图图1、向超高速发展 10G 34M140M155M622M2.5G10G 注：10G以上速率由于受到光纤的限制，不能够很好的传输。所以不在单纯追求发展单波长10G以上传输系统。2、向超大容