第二部分_光纤光缆.ppt

1、第二部分光缆、光纤作为传输介质，向光网络提供巨大且廉价的可利用带宽，在光网络的发展中发挥着非常重要的作用。 2.1光纤的发展过程，1966年英籍华人高锐发表了关于光纤通信的论文，美国康宁公司看到了光纤发展的商机，投入了大量的人力物资来开发光纤，直到上世纪70年代中期，光纤基本上是实用的到1980年代中期光纤通信开始大规模的商用化，当时主要是G651、G652光纤，不过，之后也出现了G653、G654光纤。 我国从上世纪90年代左右开始大规模建设光纤通信。 原邮电部在全国实行八纵八横战略，基本传输布线化全国长距离骨干网络。 迄今为止，光缆发展为G655、G656、G657等多种多样的光纤。 2.

2、2光纤的组成，现在的光纤都是透明性高的高纯度二氧化硅玻璃灯丝，全称为光纤。 光纤的截面基本分为三个部分： a折射率高、芯区b折射率低的包层c涂层。 一般的包层直径125m、涂层直径250m、芯区域因光缆的种类而直径不同。 还有塑料光纤、氟化物光纤等，现在还没有达到实用化水平，没有使用公共通信网。 2.3光纤的分类，光纤主要分为2种：即多模光纤、单模光纤。 2.3.1多模光纤分类，A1、A2.1、A2.2、A3、A4 A1分类，A1a、A1b、A1c和A1d A2分类，A2a、A2b、A2c A3分类，A2、A3、A4系光纤在性能上，A1系光纤远远优于A2、A3、A4系光纤。 多模光纤主要用于短

3、距离局域网、数据链路、传感等。 公共通信网不使用多模光纤。 所以简单介绍一下吧。 不要使用残奥表。 2.3.2单模光纤的分类分为B1.1、B1.2、B1.3、B2、B3、B4.上述分类不详，按照ITU-T的规范分类如下。 IEC :国际电工委员会，2.4单模光纤残奥表G652光纤是目前应用最广泛的标准单模光纤，被称为1310nm性能最好的单模光纤。 这是G652c、G652d光纤，其他单模光纤实际上可以在265nm的波长范围内使用。 2.4.3单模光纤色散、a色度色散所谓色度色散是指光谱中的不同波长成分在光纤中的群速度不同导致的光脉冲的扩展现象。 由光纤材料的分散和波导分散组成。 (1)色度分

4、散系数D() D ()有4个残奥仪表，其表示单位光源的光谱宽度和每单位长度的光纤的色度分散，单位是ps/(nmkm )。 例如，G652光纤通常为1550nm，d ()为1618 ps/(nmkm )为18 ps/(nmkm )。 (2)零色散波长。 波导色散和材料色散在某个波长相抵消，总色散为零时，该波长为零色散波长。 例如，G652光纤的零色散波长为1310nm左右。 (3)在零色散斜率S0零色散波长中，色散系数随波长而变化的曲线的斜率即零色散斜率S0，单位为ps/(nmkm )。G652光纤的S0为0.093 ps/(nmkm )该残奥节计算某一波长的色度色散系数d (:工作波长(nm)

5、 0min :最小零色散波长(nm )，例如在G652光纤的1550nm波长下的色散系数18 G655光纤色散系数d () dmind () dmax minmax0.1PS/(nmkm ) dmin dmax 10 PS/(nmkm )，这是一个限制范围的规范，ITU-T的规定相对平缓，来自没有给予So值的公司的So值G656光纤色散系数d () dmin () d () dmax () dmin ()=aminbmin (-1460 ) dmax ()=amax bmax (-1460根据光纤而不同，G656在14601625nm范围内的色散系数大于2 ps/(nmkm )且为2 ppm

6、(4)相对色散斜率RDS该残奥仪主要用于描述色散补偿作用，其中，较小的G657光纤的零色散波长范围和零色散系数与G652光纤的波长相同，为13001324nm系数0.092 ps/(nmkm ) 通常，在以某波段的中心波长为参考单位的RDS=S/D理论中，在色散补偿光纤RDS和传输光纤的RDS相等的情况下，能够实现100%的色散斜率补偿。 实际上要尽量使两者接近。 b偏振模式(偏振模式)色散系数(PMD )单模光纤在传输中具有光的基波相互正交的2个偏振模式状态。 在传输过程中，当受到各种因素(压力、弯曲、扭转、连接等)时，x和y偏振光不能同时到达目的地，差分延迟变成PMD，该残奥仪表主要是影响

7、高速链路(例如10Gbit/s、40Gbit/s、100Gbit/s )的PMD 2.5光纤的主要残奥仪表规格、光纤的残奥仪表规格可分为几个部分： A ITU-T光纤的残奥仪表规格B ITU-T光缆的残奥仪表规格c光纤产品的残奥仪表规格d系统对光缆的链路残奥仪表规格进行了修订。 其中a、b的残奥仪表规格比较宽松，在设定修改时主要采用c、d的残奥仪表规格。2.5.1 ITU-T光纤残奥仪表规格、(1)ITU-T光纤的特性、注：该波长区域能够扩展到1260nm，但由于瑞利散射，使衰减比在1310nm下增加0.07dB/Km，氢劣化后为1383nm，因此gan的衰减率为1383nm G653、G65

8、4光纤当前不在使用，属性关残奥字计量器未列出。G657光纤既然找不到ITU-T数据，就是ITU-T对光缆的残奥仪表规格，残奥仪表值比较宽容。 厂家生产的各种光缆必须在此残奥仪表的范围内，优于此残奥仪表。 (2)在光纤产品的属性以下叙述光纤产品的技术残奥仪表，这些残奥仪表远远优于ITU-T规定的残奥仪表，在日常设置修正中适用这些残奥仪表，不使用ITU-T规定的残奥仪表。 G652光纤是目前应用最广泛的标准单模光纤，被称为1310nm性能最佳的单模光纤。 该光纤也能够应用于1550nm的波段，但由于色散大，为1620ps/(nmkm )，因此性能不佳。 单模匹配包层光纤(另一种沉包层光纤)是G65

9、2A、G652B光纤广泛用于接入网、城域网、干线等。 主要适用于o、c波段。 单模全波光纤也称为无水峰值光纤即G652C、G652D光纤，在o、e、s、CL、u的全频带中使用是城市频带网络中最佳的。 宽度为365nm，波分复用后可以大量访问各种顾客数据信息。 今后，应该优先采用都市区域网络(中坚、集约、访问各层)的光缆设定修改。 G653光纤是色散位移光纤，由于1550nm频带的色散为0，因此在波分复用后产生严重的4波混合现象，现在已经废止。 G654光纤原本用于海缆，G655、G656光纤成熟后，G654光纤也几乎不使用，是废弃品。现在发现的G655、G656光纤产品的主要残奥表有上表3种。

10、 由于G655、G656光纤的色散斜率低，因此在工作频带中的色散比较平坦，一般色散最小也小于2ps/(nmkm )、最大也小于14ps/(nmkm )。 因此，适合将DWDM技术应用于整个S C L波段。 由于PMD链路值小，是今后高速率(10G、40G、100G )密集波分系统干线施工的最佳光纤。 上述技术指标为武汉长飞公司制易贝牌光纤，其性能优于G652C、G652D、G657A、G657B光纤，能在O-E-S-C-L全频带工作。 在传输网中，完全可以代替G652C、G652D光纤。 该光纤是对弯曲不敏感的光纤，弯曲半径在7.516mm之间，突出的性能可以沿用户住宅角铺设。 其他光纤弯曲半

11、径大，不能沿墙角铺设。 设定、修正c光纤使用时的主要关注点(1)使用光缆的衰减系数光缆时，根据动作波长选择不同的衰减系数。 在光传输设定修正规范中的最差的中继段设定修正中给出的式子，主要基于光缆的衰减系数和光段的发送功率，按照灵敏度修正中继段距离。 (2)方差系数和方差斜率系数这种系数也是限制中继段的长度的主要系数，理想方差系数是恒定的方差系数，以抑制四波混合效应，并且不是很大，并且应当在所有段上是平的。 但是现在不能实现实际的光纤色散系数如下图所示，3种G655光纤的色散斜率，在设定修正使用中根据使用波长以色散斜率方式修正不同的色散系数，根据光基板给予的最大色度色散值求出中继段的距离。 (3

12、)关于PMD，在高速率系统设定纠正中一定纠正PMD残奥仪表链路长度，具体纠正为，式中l :关于传输距离Km PMD:光缆链路的平均偏振模式色散系数b :关于传输率Gbit/s，d，色散补偿光纤(DCF ) 由于色散的负值恰好与普通G652和G655光纤的正色散相反，因此向链路施加恒定的DCF消除了G652和G655光纤的正色散，从而在光纤线缆的整个链路上维持较小值的正色散，从而大幅延长了传输距离。 使用DCF是目前最好的色散补偿技术。 表中的m称为光纤的优势值，RDS相对色散斜率M=D/() D表示光纤色散系数，()表示衰减系数。 一般来说，DCF () 1dB/Km在工序上希望DCF的负色散系数尽可能大，衰减系数尽可能小，所以导入了m这一量。 一般的DCF作为一个盘单元放入传输机架内与光缆连接，作为光缆不在线铺设。 e光纤的温度特性光缆在室外运行，环境温度不一定，所以ITU-T还规定了光纤的温度特性，在光缆的设定修正中，根据所在地极端最低、最高温度来决定光缆的符号。 根据链路的距离选择光缆的光纤等级，等级0没有附加的衰减，等级3最大为0.3dB/Km .知道光纤的残奥仪表是光缆线路设置纠正者、传输设