光端机教程讲座.ppt

1、Fiber Options Inc. Light Years Ahead,产品及技术培训 主讲：Victor L. Milani，技术总监,Fiber Options Inc. .light years ahead,2,主题,光纤总论 什么是光纤? 为什么使用光纤? 光纤怎么工作? 光纤的连接方式 光损耗计算方法 测试设备 Fiber options 我们可以传输什么信号? 我们怎么传输信号？ 典型应用 配置问题 基本型号 基本双工型号 新产品 故障诊断,光纤,什么是光纤?,Fiber Options Inc. .light years ahead,4,三大类光纤,玻璃 (硅石) 塑封硅石 (

2、pcs) 塑料,Fiber Options Inc. .light years ahead,5,光缆的构成,光纤 (纤芯、包层及外护套) 外护套用于减震 缓冲层 加强单元 封装,Fiber Options Inc. .light years ahead,6,光缆结构,黑色,聚亚安酯,外护套,缓冲层,硅石保护层,加强单元,包层 (硅石),纤芯(硅石),Fiber Options Inc. .light years ahead,7,基本光纤结构,纤芯是纯玻璃材料 包层为不纯的玻璃材料,Fiber Options Inc. .light years ahead,8,包层,折射率不同 可使光线在内部全

3、部反射 包层的折射率比纤芯小不到1,Fiber Options Inc. .light years ahead,9,缓冲层,缓冲层的三个作用 保护光纤表面不受损伤 使光纤不易受弯曲损伤 防潮,Fiber Options Inc. .light years ahead,10,缓冲层的类型,紧套型 室内使用 小角度的弯曲 抗温度变化性能不好 松套型 室外使用 凝胶混合物保证低温性能 抗温度变化性能好,Fiber Options Inc. .light years ahead,11,松散型和紧套型缓冲层,松散型,无缓冲,光纤,紧套型,有缓冲,直接加在光纤上,Fiber Options Inc. .l

4、ight years ahead,12,加强单元,增加光纤强度 安装过程中或者安装完毕之后 减缓光纤所受的张力 常用增加强度方法： Kevlar (最常用) 环氧树脂玻璃丝棒 钢铁,Fiber Options Inc. .light years ahead,13,外护套,外护套可以保护光纤在以下环境中使用： 恶劣环境 油、臭氧、酸等等 潮湿 磨损 高温,Fiber Options Inc. .light years ahead,14,外护套所使用的材料,PVC 聚乙烯 聚丙烯 聚亚安酯 尼龙 特弗龙,Fiber Options Inc. .light years ahead,15,玻璃光纤,单

5、模 纤芯直径8到10um 长距离21km(典型距离) 多模 纤芯直径50到100um 中距离 3km(典型距离),Fiber Options Inc. .light years ahead,16,多模光纤,62.5um的光纤最常用 典型距离到3km 用于： CCTV 广播 数据通信,Fiber Options Inc. .light years ahead,17,多模光纤,带宽达600 MHz/km 损耗为1至4 dB/km (光纤/波长固定) 纤芯直径为50/62.5/85/100微米 使用850nm及1310nm传输 原器件及设备成本从中到低 通常使用LED发射,Fiber Options

6、 Inc. .light years ahead,18,单模光纤,典型距离达21km 用于： 长途电信 长途CCTV 长途广播 长途数据通信,Fiber Options Inc. .light years ahead,19,单模,带宽为4 GHz 损耗典型值为0.3dB至0.7dB/km (光纤/波长固定) 纤芯直径为8 到10um 使用 1310nm至1550nm传输 连续成本较高 用边发射LED或激光发射,Fiber Options Inc. .light years ahead,20,塑料和PCS光纤,纤芯直径为100um 92米以内的短途传输 低速数据传输 医学应用,Fiber Opt

7、ions Inc. .light years ahead,21,塑封硅石光纤,Silica Glass Core High,Refractive输入dex,Plastic Jacket,Plastic Cladding,Low Refractive输入dex,Light,光纤,为什么使用光纤？,Fiber Options Inc. .light years ahead,23,体积小,光缆与铜缆比较 光缆(8芯PVC封装62.5/125) 10mm = 8芯光缆(64视频 2km) 铜缆 10.29mm = RG-11/U (1视频 1km),Fiber Options Inc. .light

8、years ahead,24,重量轻,光缆对铜缆 1芯PVC封装光纤 10.45kg/km RG-11/U 121.68kg/km,Fiber Options Inc. .light years ahead,25,抗噪声,光纤是绝缘材料 不受电磁干扰(EMI) 不受无线电干扰(RFI) 不受高压影响 不受地回路电压影响,Fiber Options Inc. .light years ahead,26,安全,发生火灾时不短路 用于下列环境非常理想： 危险环境 爆炸环境,Fiber Options Inc. .light years ahead,27,不会短路,光纤是玻璃材料的 不携带电流 不产生

9、： 热 火花,Fiber Options Inc. .light years ahead,28,性能稳定,光纤不易受潮湿影响 不易被腐蚀 无需定期维护 寿命长,Fiber Options Inc. .light years ahead,29,使用更少的中继器,光学性能更好 传输距离远 信号品质稳定,Fiber Options Inc. .light years ahead,30,传输保密,不产生辐射 不产生电磁脉冲 不产生无线电频率 不产生任何可以被检测的电信号,Fiber Options Inc. .light years ahead,31,高带宽,通过一根光缆可以传输更多的信息,连接,多模

10、连接,“ST” =现在工业标准(twist lock) “SC” = 将来工业标准(snap lock) “SMA” = 老工业标准 (screw lock),单模连接,“ST” 或 “FC/PC” = 现行工业标准 “SC” = 将来工业标准,多模/单模连接,两种主要类型 熔接 机械连接,光纤如何工作？,Fiber Options Inc. .light years ahead,37,光,光是一种电磁能量 光在真空中的传播速率是30万公里/秒 光以波长来描述,Fiber Options Inc. .light years ahead,38,模式,多模 = 多条光路径 (光纤直径大) 单模 =

11、 单条光路径 (光纤直径小),Fiber Options Inc. .light years ahead,39,转换,将电脉冲转换为光脉冲，然后通过光纤传输，到另一端后再转换为电信号。,Fiber Options Inc. .light years ahead,40,光纤内部的光反射,外护套,包层,纤芯,包层,外护套,入射角,反射角,光线一内部反射方式传播,小于临界角的光线被包层吸收,外护套,纤芯,包层,Fiber Options Inc. .light years ahead,41,损耗,光能在光纤中的损耗 两种主要类型： 散射 吸收 两种次要类型： 微弯损耗 宏弯损耗,Fiber Opti

12、ons Inc. .light years ahead,42,散射,光功率的损耗是由于： 光纤中分子分布的不均匀所致 光纤材料不纯 散射,Fiber Options Inc. .light years ahead,43,吸收,光纤材料的不纯致使光纤吸收光功率,Fiber Options Inc. .light years ahead,44,微弯损耗,由于包层表面的不平整引起的损耗,Fiber Options Inc. .light years ahead,45,宏弯损耗,由于光纤架设过程造成的弯角引起的损耗 光线穿越包层,光功率预算,Fiber Options Inc. .light year

13、s ahead,47,多模 62.5um,850nm损耗典型值为3.5dB/km 1310nm损耗典型值为1dB/km 每一个连接点损耗为 2.0dB “ST”型连接处的损耗为1.0dB,Fiber Options Inc. .light years ahead,48,单模 8.3um,1310nm损耗典型值为0.6dB/km 1550nm损耗典型值为0.4dB/km 每一个连接点损耗为 2.0dB “ST”型连接处的损耗为1.0dB,Fiber Options Inc. .light years ahead,49,光损耗对波长,0,0.5,1,1.5,2,2.5,3,3.5,850,1310

14、,1550,多模,单模,光损耗以dB/km计量 与波长有关 单模损耗较小 波长又常常被称为“窗口” 在光谱的红外部分产生作用,Fiber Options Inc. .light years ahead,50,典型距离 (连续光纤无连接点),多模 850nm (LED)，距离达 3km 多模 1310nm (LED)，距离达6km 单模 1310nm(激光)，距离达16km 单模 1550nm (激光)，距离达 25km,Fiber Options Inc. .light years ahead,51,计算方法,例如：2km 62.5um 光纤，一个连接点 2km x 3.5dB (850nm)

15、 = 7dB 7dB (光损耗) + 2.0dB (连接损耗) = 9dB 光纤设备的光损耗大于9dB,Fiber Options Inc. .light years ahead,52,光纤测试设备,两种主要类型 光功率计 时域反射仪 (OTDR),信号如何传输？,Fiber Options Inc. .light years ahead,54,视频 单向,850nm，1310nm 或 1550nm，多模或单模 彩色或黑白 NTSC，PAL，或 SECAM,视频,视频,光纤,Fiber Options Inc. .light years ahead,55,音频 单向,850nm，1310nm

16、或 1550nm，多模或单模 600ohm，线电平(0dBm),音频,音频,光纤,Fiber Options Inc. .light years ahead,56,数据 单向或双向,850nm，1310nm 或 1550nm，多模或单模 RS-232，RS-422，RS-485，TTL，开关控制或Manchester,数据,数据,光纤,Fiber Options Inc. .light years ahead,57,视频 单向 /音频 双向,视频和 PTZ，音频 音频格式 (DTMF，FSK),视频,音频,音频,视频,光纤,Fiber Options Inc. .light years ahe

17、ad,58,视频 单向 / 数据 双向,视频和 PTZ 数据格式RS-232，RS-422，TTL，开关控制，Manchester或叠加传输,视频,数据,数据,视频,光纤,Fiber Options Inc. .light years ahead,59,视频 单向 / 音频 收发,视频和 PTZ、对讲、Modem 音频格式 (DTMF、FSK),视频,音频,音频,视频,光纤,Fiber Options Inc. .light years ahead,60,视频 单向/ 数据 收发,视频和 PTZ、门禁系统、键盘 数据格式RS-232、RS-422、RS-485、TTL、 开关控制或Manche

18、ster,视频,数据,数据,视频,光纤,Fiber Options Inc. .light years ahead,61,视频 单向 / 音频 收发 / 数据 双向,视频、音频和 PTZ 数据格式 RS232、RS422、TTL、开关控制、Manchester或叠加传输,视频,音频,数据,数据,音频,视频,光纤,Fiber Options Inc. .light years ahead,62,视频 单向 / 音频 收发 / 数据 收发,视频、音频、PTZ、和门禁系统 数据格式 RS232、RS422、TTL、开关控制或Manchester,视频,音频,数据,数据,音频,视频,光纤,Fiber

19、Options Inc. .light years ahead,63,视频 收发 / 音频 收发 / 数据 收发,视频、音频、PTZ、和门禁系统 数据格式RS232、RS422、TTL、开关控制或Manchester,视频,音频,数据,数据,音频,视频,光纤,Fiber Options Inc. .light years ahead,64,信号如何传输？,Fiber Options Inc. .light years ahead,65,方式,电子多路复用 光多路复用 调制,Fiber Options Inc. .light years ahead,66,电子多路复用,信号以副载波方式发送 使用

20、一个波长进行切换 单向发送,Fiber Options Inc. .light years ahead,67,光多路复用,波分多路复用 (WDM) 一条光纤上传输多个波长 一条光纤上双向传输 多路复用信号传输方向相同 棱镜,Fiber Options Inc. .light years ahead,68,调制技术,强度调制 (IM) 频率调制 (FM) 多个副载波,Fiber Options Inc. .light years ahead,69,多模 WDM 单工传输,1310nm,850nm,光纤,Fiber Options Inc. .light years ahead,70,多模 WDM

21、 双工传输,1310nm,850nm,光纤,Fiber Options Inc. .light years ahead,71,单模WDM 单工传输,1310nm,1550nm,光纤,Fiber Options Inc. .light years ahead,72,单模WDM 双工传输,1310nm,1550nm,光纤,Fiber Options Inc. .light years ahead,73,视频和音频单向,同一波长发送 音频作为视频 FM 的副载波发送,视频,音频,音频,视频,光纤,Fiber Options Inc. .light years ahead,74,视频和数据单向,同一波

22、长发送 数据作为视频 FM 的副载波发送,视频,数据,数据,视频,光纤,Fiber Options Inc. .light years ahead,75,音频和数据单向,同一波长传输 数据作为音频 FM 的副载波发送,音频,数据,数据,音频,光纤,Fiber Options Inc. .light years ahead,76,视频、音频和数据 单向,同一波长发送 音频作为数据 FM 的副载波发送,视频,音频,数据,数据,音频,视频,光纤,Fiber Options Inc. .light years ahead,77,视频 双向,以两个波长发送,视频,视频,光纤,Fiber Options

23、Inc. .light years ahead,78,音频 双向,以两个波长发送,音频,音频,光纤,Fiber Options Inc. .light years ahead,79,数据 双向,以两个波长发送,数据,数据,光纤,典型应用,Fiber Options Inc. .light years ahead,81,视频和PTZ / 一根光纤,视频单向,数据单向,带PTZ的摄像机,控制接收器,数据,光纤,控制发射器,监视器,Fiber Options Inc. .light years ahead,82,视频和 PTZ / 一根光纤,视频单向，数据双向,带PTZ的摄像机,控制接收器,数据,光

24、纤,控制发射器,接收器,收发器,收发器,Fiber Options Inc. .light years ahead,83,视频和 PTZ / 一根光纤,视频单向，控制信号叠加,带PTZ的摄像机,控制接收器,数据,光纤,控制发射器,监视器,收发器,收发器,Fiber Options Inc. .light years ahead,84,4 视频和 PTZ / 两根光纤,4 视频单向，数据单向,带PTZ的摄像机,控制接收器,光纤,控制发射器,监视器,带PTZ的摄像机,光纤,4 通道视频发送,4 通道视频接收,数据接收,数据发送,分配单元,1/4,4/4,1/4,4/4,Fiber Options

25、Inc. .light years ahead,85,视频、PTZ和对讲/ 一根光纤,视频单向、对讲双向以及PTZ,带PTZ的摄像机,控制接收器,数据,光纤,控制发射器,监视器,收发器,收发器,主通讯器,远程通讯器,转换器,转换器,Fiber Options Inc. .light years ahead,86,视频、对讲及门禁系统/一根光纤,摄像机,数据,光纤,监视器,收发器,收发器,主通讯器,远程通讯器,转换器,转换器,远程控制器,CPU,视频、对讲双向以及数据双向,数据,Fiber Options Inc. .light years ahead,87,对讲和门禁系统,对讲双向和数据双向,

26、远程控制器,数据,光纤,CPU,收发器,收发器,主通讯器,远程通讯器,转换器,转换器,数据,Fiber Options Inc. .light years ahead,88,配置问题,Fiber Options Inc. .light years ahead,89,系统,我们需要传输什么样的信号？ 有多少信号需要传输？ 扩展要求是什么？,Fiber Options Inc. .light years ahead,90,光纤,现有的： 什么类型？（多模或单模） 有多少损耗？(dB) 距离多少？ (km) 有多少光纤可以使用？ (#) 如何连接的？(?),Fiber Options Inc. .l

27、ight years ahead,91,光纤,新的 距离多远？(km) 可以安装多少光纤？(#) 将安装何种类型的光纤（多模或单模）? 光功率预算是多少？(dB),Fiber Options Inc. .light years ahead,92,设备,将要传输什么样的信号？ 光纤是什么类型？ 有多少光纤要使用？ 光功率预算是多少？ 连接类型是什么？ 模块式还是机箱式安装？,Fiber Options Inc. .light years ahead,93,型号定义（安保）,三位数字 = 多模 四位数字 = 单模 (#)(#)(#)(L)(#) = 光纤数 -T = 发射器 -R = 接收器 (L

28、)-R = 机箱式安装,Fiber Options Inc. .light years ahead,94,典型的型号系列,Fiber Options Inc. .light years ahead,95,监视器,发射器,接收器,850nm,光纤,摄像机,监视器,发射器,接收器,1310nm,光纤,摄像机,监视器,发射器,接收器,1310nm或1550nm,光纤,摄像机,系列：110V，111V，112V，170V,系列：121VL,系列：2123V,视频单向,Fiber Options Inc. .light years ahead,96,发射器,接收器,850nm,光纤,发射器,接收器,13

29、10nm,光纤,发射器,接收器,1310nm或1550nm,光纤,系列：310A,系列：310AL,系列：2310A,音频单工,音频输出,音频输入,音频输入,音频输入,音频输出,音频输出,Fiber Options Inc. .light years ahead,97,发射器,接收器,850nm,光纤,发射器,接收器,1310nm,光纤,发射器,接收器,1310nm或1550nm,光纤,系列：210D，215D，220D，230D，290D,系列：210D2L，215D2L 220D2L,230D2L,290D2L,系列：2210D，2215D，2220D，2230D，2290D,数据单工及双

30、工,数据 I/O,数据 I/O,数据 I/O,数据 I/O,数据 I/O,数据 I/O,Fiber Options Inc. .light years ahead,98,典型双工型号系列,Fiber Options Inc. .light years ahead,99,视频 2通道,视频,视频,视频,视频,发射器,接收器,多模 = 142V 单模 = 2142V,Fiber Options Inc. .light years ahead,100,视频 4 通道,多模 = 140V，904V，& 908V (8 视频 ) 单模 = 9904V，9908V (8视频) +,视频,视频,视频,视频,

31、发射器,接收器,视频,视频,视频,视频,Fiber Options Inc. .light years ahead,101,视频 1 至 32 通道,9000V 系列(单模光纤),视频,视频,视频,视频,发射器,接收器,Fiber Options Inc. .light years ahead,102,数据 8 / 12 通道,多模 = 214D / 219D RS-232，RS-422或TTL 单模 = 2214D RS-232，RS-422或TTL,收发器,收发器,1根或2根光纤,数据,数据,Fiber Options Inc. .light years ahead,103,开关控制 16

32、 通道,多模 = 250D 单模 = 2250D,接收器,发射器,开关输入,继电器输出,通道 1,通道 1,通道 16,通道 16,Fiber Options Inc. .light years ahead,104,新产品,数字插分技术 9600 系列 (现有的) 9800 系列 (7/99) 通用叠加传输系列 739V 系列 (3/99),Fiber Options Inc. .light years ahead,105,9610V 系列,一个主光端机可以附带10个节点 每节点10视频 一个主光端机可以附带1至10个视频 点对点10视频 时分多路复用 (TDM) 和FM操作 只用于单模光纤,

33、Fiber Options Inc. .light years ahead,106,9610V 系列,双向数据作为PTZ控制 RS-232，RS-422，TTL，Manchester 数据模式 一条或两条光纤 数据双向 作用距离大于 100km 10节点系统，每节点之间相距 10km,Fiber Options Inc. .light years ahead,107,2根光纤传输10路摄像机信号，带双向数据,遥控单元,9610V2-T10,主控单元,9610V2-R,光纤,摄像机 #1,#2,#10,监视器 #1,#2,#10,数据输入,数据输出,Fiber Options Inc. .light years ahead,108,1根光纤传输10路摄像机信号，带双向数据,遥控单元,9610V1-T10,主控单元,9610V1-R,光纤,摄像机 #1,#2,#10,监视器