测试培训资料

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1、三光纤培训学习资料一、光纤知识：光纤通信系统是以光纤为传输媒介，光波为载体的通信系统。主要由光发送机、光纤光缆、中继器、和光接收机组成。光发射机的作用是将电信号变成光信号而光接收机的作用是将光信号变成电信号，光纤光缆的作用是光信号传输的信道，光纤在实际应用时，必须用适当的方式将所需根数的光纤束成缆，也就是通常看到的光缆。光纤是由两种不同折射率的玻璃材料拉制而成的。内层为纤芯，作用是传输光信号；外层为包层，作用是使光信号封闭在纤芯中传输。为了实现光信号的传输，要求纤芯的折射率比包层的折射率稍大。光纤的构造一般可分为折射率较高的纤芯、折射率较

2、低的包层和外面的涂覆层。现在实用的石英光纤通常有：阶跃型多模光纤、渐变型多模光纤和阶跃型单模光纤三种。光波在光纤传输时回带来一定的传输损耗，光纤没千米的损耗值直接关系到光纤通信系统传输距离的长短。自通信用的光纤诞生之日起，人们就致力于降低光纤传输损耗的研究工作，使光纤的传输损耗逐年下降。对光纤传输特性研究后发现对于不同波长的光波信号呈现出不同的衰减特征。于是，很自然地就会将呈现低损耗的波长用于光纤通信，并将低损耗波长点称为传输窗口。目前光纤通信采用的通信窗口如下：①短波长窗口，波长为0.85um。长波长窗口，波长为1.31um和1.55u

3、m。光纤的结构可分为纤芯、包层和涂覆层（套塑）三部分，现通信用光纤包层直径一般为125um。光纤按截面上的折射率分布不同可分为阶跃型光纤和渐变型光纤。光在真空中的传播速度是2.997×105km/s。通常把折射率较大的介质称为光密介质，折射率较小的介质称为光疏介质。当光波从光密介质射入光疏介质，且入射角大于临界角时才能产生全反射。光纤的损耗有吸收损耗、散射损耗和弯曲损耗按照光纤的材料，可以将光纤分为石英光纤和全塑光纤，按照光纤剖面折射率分布的不同，可以将光纤分为阶跃型光纤和渐变型光纤。按照传输的模式数量，可以将光纤分为多模光纤和单模光纤。

4、阶跃型光纤中纤芯的折射率为常数n1，而在纤芯与包层的分界面处折射率突然变小，包层的折射率为n2，光纤的折射率变化可以用折射率沿半径的分布函数n（r）来表示。渐变型光纤纤芯的折射率连续变化，轴心处的折射率最大，然后随着r的增大逐渐减小，直到等于包层的折射率，折射率的变化也可以用n（r）来表示。光纤通信与电通信的差异有：一是传输的是光波信号，二是传输光信号的介质是光纤。光纤通信系统的分类根据调制信号的类型，可以分为模拟光纤通信系统和数字光纤通信系统。根据光源的调制方式可以分为直接调制光纤通信系统和间接调制光纤通信系统。根据光纤的传导模数量可以

5、分为多模光纤通信系统和单模光纤通信系统。根据系统的工作波长可以分为短波长光纤通信系统、长波长光纤通信系统和超长波长光纤通信系统。光纤的损耗特性有吸收损耗、散射损耗和弯曲损耗三种。色散是指由于某种物理原因使具有不同波长经过透明介质后被散开的现象。光纤通信中所用的光器件可分成光有源器件和光无源器件两类。光纤通信测量中使用的光源有稳定光源、白色光源、及可见光光源等三种。光纤的衰减是指光纤每千米损耗。光纤通信的优点有：①光纤的容量大；光纤通信是以光纤为传输媒介，光波为载波的通信系统，其载波—光波具有很高的频率（约1014Hz），因此光纤具有很大的

6、通信容量。②损耗低、中继距离长；目前，实用的光纤通信系统使用的光纤多为石英光纤，此类光纤在1.55um波长区的损耗可降低到0.18db/km，比以知的其他通信线路的损耗都低得多，因此，由其组成的光纤通信系统的中继距离也较其它介子构成的系统要长得多。③抗电磁干扰能力强；因为光导纤维是石英玻璃丝，是一种非导电的介质，交变电磁波在其中不会产生感应电动势，既不会产生与信号无关的噪音。④保密性能好；光纤通信与电通信不同，由于光纤的特殊设计，光纤中传送的光波被限制在光纤的纤芯和芯包界面附近传送，很少回跑到光纤之外。即使在弯曲半径很小的位置，泄露光功率

7、也是十分微弱的。并且成缆以后光纤的外面包有金属做的防潮层和橡胶材料的护套，这些均是不透光的，因此泄露到光缆外的光几乎没有。⑤体积小，重量轻；目前常用的光纤的纤径只有几微米，加上包层以后，光纤的直径是125um，比一根头发丝稍微粗一点。这样的光纤，500m长也只有一两重。⑥节省有色金属和材料。光纤通信有以下的缺点；①抗拉强度低。②光纤的连接困难。③光纤怕水。光纤通信系统的基本构成（方框图）答：光纤通信系统的基本组成是由；光发射机、光纤光缆和光接收机。光发射机光接收机放大恢复光电检测光源调制输入输出电信号电信号光纤的导光原理：多模光纤（包括多

8、模阶跃型光纤和渐变光纤）的导光原理可以综述如下，当入射角小于孔径角Ѳa光线入射到光纤端面时，折射入纤芯的光线会周而复始地沿着光纤轴向，在芯包界面或包界面内发生全反射，从而使光线从光纤的一端传输