光纤基础讲义new

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1、光纤通信基础知识21.我国光通信现状21.1我国光通信发展历程21.2研发与应用的现状42.光纤基础知识72.1光纤的结构72.2光纤的分类72.3光在光纤中传输82.4光纤的传输性质122.5光纤标准种类163.光缆的基本知识173.1光缆的结构183.2光缆的种类183.3光缆的命名规则233.4外界环境对光缆的影响253.5光缆的特性参数293.6光缆的安装与维护404.光通信系统的构成48光纤通信基础知识1.我国光通信现状光纤通信因其特有的一系列优点，是目前乃至今后相当的时间内最重要的传输手段，虽然目前移动通信，甚至

2、卫星移动通信的热浪再现高潮。在北美，信息量的80%以上是通过光纤网来传输的。中国通信网的传输光纤化比例已高达82%。光纤通信技术的应用基本达到国际同类水平，自主开发的光纤通信产品也比较接近国际同类产品水平。1.1我国光通信发展历程我国的光通信起步于70年代，其主要的发展历程参见表0。表0年代光纤光器件通信系统1977年第一根阶跃型光纤问世波长：850nm,长度17m衰减系数300dB/kmSi-APD（硅雪崩二极管）1978年阶跃光纤衰减系数达到5dB/km(850nm)。梯度型短波长多模光纤3~5dB/km(850nm)即

3、G.651光纤GaAs-LD（砷化镓激光器）1979年梯度型多模长波长光纤1dB/km建成5.7km、8Mb/s光通信系统试验段。1980年1300nm窗口衰减降至0.48dB/km1550nm窗口衰减达到0.29dB/km研制出短波长用的激光器GaAlAs-LD。1981年研制出长波长用的InGaAsP-LD和PIN探测器多模光纤活动连接器进入实用研制出34Mb/s光传输设备。1982年研制成功长波长用的激光器组件和探测器组件(PIN-FET)研制出光合波分波器、光耦合器、光衰减器、滤光器等无源器件。研制出140Mb/s光

4、传输设备。1984年武汉、天津34Mb/s市话中继光传输系统工程建成(多模)1985年研制出1300nm单模光纤，衰减达0.40dB/km1986年研制出动态单纵模激光器1988年武汉至荆州、沙市245km34Mb/s架空多模光缆通信系统工程通过邮电部鉴定验收扬州——高邮4Mb/s单模光缆通信系统工程通过邮电部鉴定验收1989年合肥——芜湖140Mb/s单模光传输系统工程通过国家鉴定验收。1990年研制出G.652标准单模光纤，最小衰减达0.35dB/km。到1992年降至0.26dB/km成功地研制出1550nm分布反馈激

5、光器(DFB-LD)。1991年研制出G.653色散位移光纤最小衰减达0.22dB/km研制出565Mb/s光传输设备。1992年研制出掺铒光纤EDF研制出可调谐DFB-LD和泵浦源LD。FC-PC陶瓷单模光纤活动连接器通过邮电部鉴定1993年掺铒光纤放大器的研究上取得突破性进展，小信号增益达25dB上海至无锡65Mb/s单模光传输系统工程通过邮电部鉴定验收该工程的建成，在国内外产生了重大影响，对此后“巴统”的解散起到一定的“催化”作用1995年研制出STM-1、STM-4SDH设备1996年研制出STM-16SDH设备19

6、97年研制出G.655非零色散位移光纤研制出应变多量子阱DFB激光器，STM-1、STM-4收/发模块和STM-16接收模块武汉-咸宁622Mb/sSDH双自愈环互连系统工程通过建设部门初验。1998年海口至三亚5Gb/s光传输系统工程通过邮电部鉴定验收该工程全长322km，仅在万宁设一个中继站，海口至万宁的中继距离为172km，仅在发送机中使用一个EDFA就实现了这一超长中继1999年研制出OADM、OXC样机研制出STM-64SDH设备8×2.5Gb/sDWDM系统通过国家验收IPoverSDH的建议被ITU-T确认中国

7、光通信技术的发展经历使民族光通信事业掌握了光纤、器件、系统等各方面的关键技术，走进了国际光通信的先进行列。特别是在主要技术上，都有自己的特色和创新，如1B1H的光线路码型、自己特色的网络管理系统、能构成自愈环的PDH设备、自行设计的全套SDH专用芯片、在线升级的SDH设备、通过LAPS实现的IPoverSDH等，形成了自己的知识产权，为进一步发展打下了良好的基础。1.2研发与应用的现状1.2.1光纤方面我国已基本掌握了常规单模和多模光纤的生产技术，包括色散位移单模光纤(G．653光纤)、非零色散位移单模光纤(G．655光纤)

8、、大有效面积非零色散位移单模光纤、色散补偿光纤(DCF)、掺铒光纤、保偏光纤、数据光纤等，并能达到生产水平。对通信用塑料光纤的制造和特性也进行了深入的研究。其中以大保实光纤为代表的大有效面积非零色散位移单模光纤已在工程中应用，其主要特性如表1所示。1.2.2光缆方面国内有200多家光缆厂，