光缆光纤基本知识pptx.ppt

1、为什么要使用光缆？,传输安全 不会产生： 电磁脉冲 辐射 或任何可以探测到的能量,1,为什么要使用光缆？,抑制噪声 光纤是绝缘体，不受下列因素影响： 电磁波 闪电 辐射噪声 相邻电缆,2,为什么要使用光缆？,体积小 光缆与铜导线相比 光缆 0.9CM （12芯光缆） 铜导线 2.5CM （900芯双绞线） 重量轻 12芯光缆 60KG/KM 900芯双绞线铜缆 726KG/KM 高带宽 光纤带宽 ：无限 理论传输率：50，000，000，000bps (500亿位/位),3,为什么要使用光缆？,长距离传输 很少或不需求中继器 传输性能好 长距离传输 不会报废 扩充能力 无需更换光缆 -系统可升

2、级光学性能或电性能,4,为什么要使用光缆？,拓扑结构 波分多路技术（WDM） 插接技术 星型或令牌环网络 容错能力 故障检测容易 光缆很容易检测 光缆很容易隔离故障源 -光时域反射仪 OTDR Optical Time Domain Reflectometer 主要用来测量光纤长度，光纤故障点，光纤衰耗及光纤接头损耗等 -光功率计 主要用来测量光纤衰耗值及判断光纤通路的好坏程度,5,为什么要使用光缆？,参考光缆线路故障的判断和处理 光缆线路故障的判断和处理.docx,6,光纤通信简介,1、光纤通信特点 以光波传送信号，以光纤为传送介质的通信方式称为光纤通信。 光纤通信的优点： 信息容量大 传输

3、损耗低，传输距离远 抗电磁干扰能力强，保密性好 材料丰富、体积小、质量轻 抗腐蚀性强，可适用于特殊场合,7,光纤通信简介,2、光纤通信原理 光通信系统的原理是通过一条光纤将一个信号传送至远端的接收机上。在发送端，电信号被转成光域，在接收端执行相反操作，把光信号转换成电信号。,8,光纤通信简介,3、光通信的影响因素 衰减：当光通过光纤传输时，由于吸收、散射以及其他辐射损耗，能量将损失。在某一点，功率电平可能会变得太弱，以致于接收端不能分辨出光信号和背景噪声。 带宽：由于光信号是由不同频率组成，光纤会限制最高和最低频率，并且会限制信息承载容量。 色散：当光信号通过光纤传输时，光脉冲将会扩散或展宽，

4、会限制超高比特率或者通过超长距离传输的信息承载容量。,9,光纤通信简介,4、波段划分,10,光纤知识介绍,1、光纤基本知识 1、1 光纤基本结构 光纤结构示意图 光纤结构一般是双层或多层的同心圆柱体。中心部分是纤芯，纤芯以外的部分称为包层。纤芯的作用是传导光波，包层的作用是将光波封闭在光纤中传播。,11,光纤知识介绍,1、2 光纤传输原理 光波在光纤中是以全反射的形式传播的。光波在光纤中实现全反射的条件是： 光纤纤芯的折射率一定要大于光纤包层的折射率。 进入光纤的光线向纤芯-包层界面入射时，入射角应大于临界角。,12,光纤知识介绍,2、光纤分类标准,13,光纤知识介绍,多模光纤 定义：具有大的

5、芯径(50或62.5m) ，能够采用不同的传输路径（多个模式）来传输的光纤。 优点：容易与光源以及其他光纤进行耦合，光源（发射机）成本低，并且具有简单的连接与熔接特性。 缺点：具有相对较高的衰减、低带宽，使得光在多模光纤内的传输被限制于短距离。 应用：主要应用在接入网和局域网等短距离场合。,14,光纤知识介绍,单模光纤 定义：芯径较小（9um)，只能采用一种传输路径（单个模式）来传输的光纤。 优点：消除了模式色散，衰减小，传输距离远,大带宽，能在超长距离上承载10Gbit/s与40Gbit/s信号。 缺点：不能与光源以及其他光纤进行耦合，光源（发射机）成本高。 应用：主要应用在长途骨干网、城域

6、网、接入网等场合。,15,多模光纤VS单模光纤,16,光纤应用,17,光纤知识介绍,3、光纤性能参数 3、1 几何尺寸参数,18,光纤几何尺寸参数典型值,光纤知识介绍,3、2 光学及传输特性参数,19,衰减系数,色散系数,截止波长,弯曲损耗,偏振模色散,模场直径,光纤知识介绍,3、3 光纤的主要限制因素 衰减 （Attenuation） 色散 （Dispersion） 偏振模色散（Polarization Mode Dispersion）,20,光纤知识介绍,衰减,21,反映光信号损失的特性 限制了传输的距离 原因：, 吸收:紫外吸收、红外吸收 散射：受激布里渊散射、受激拉曼散射、瑞利散射,光纤知识介绍,目前的技术已经基本上达到了光纤衰减的理论极限 光纤放大器的出现解决了衰减对光纤系统的限制 目前实用化的光纤放大器中主要有： 掺铒光纤放大器（EDFA）、半导体光放大器（SOA）、光纤拉曼放大器（FRA）,22,光纤知识介绍,色散 反映脉冲展宽的特性 限制了传输容量的大小和传输距离的距离 原因： 不同的波长具有不同的速度,23,光纤知识介绍,偏振模色散（D） 反映脉冲展宽的特性，统计量 限制了传输容量的大小和传输距离的距离 原因：极化模的轴向传输速