光传输技术基础讲座

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1、传输所谢晖二0一0年八月光传输网络基础知识1主要内容光纤通信基础同步数字体系SDH23通信系统（传输系统）作用：为需要进行信息交互的设备之间提供信息传递的通道。广义：连接各种终端设备和交换设备之间的通道；狭义：包括传输设备和传输线路。设备：如MSTP设备、光电收发器等；线路：光缆、管道、杆路等3BTSBTS……155MSDHBTSBTS……622MSDH接入层汇聚层……2.5/10GSDH10GSDH核心层BSCBSCBSCBSCMSCMSCMSCMSC光纤通信基础—概论光纤通信基础—概论一、光纤通信概念利用

2、光纤来传输携带信息的光波以达到通信的目的。数字光纤通信系统方框图4光纤通信基础—概论二、光纤通信发展简史1966年，英籍华裔学者高锟指出了利用光纤(OpticalFiber)进行信息传输的可能性和技术途径，奠定了现代光通信——光纤通信的基础。1970年，光纤研制取得了重大突破。美国康宁(Corning)公司就研制成功损耗20dB/km的石英光纤。1973年，美国贝尔(Bell)实验室取得了更大成绩，光纤损耗降低到2.5dB/km。1976年，日本电报电话(NTT)公司将光纤损耗降低到0.47dB/km(波长1

3、.2μm)。5光纤通信基础—概论三、光纤通信优点1、通信容量巨大从理论上讲，一根光纤可以同时传输100亿个话路，目前同时传输50万个话路的试验已经成功，比传统同轴电缆、微波等高出几千乃至几十万倍。2、中继距离长光纤具有极低的衰耗系数，配以适当的光发送、光接收设备、光放大器、前向纠错与RZ编码调制技术等，可使其中继距离达数千公里以上，而传统电缆只能传送1.5km，微波50km，根本无法与之相比拟。3、保密性能好4、适应能力强具有不怕外界强电磁场的干扰、耐腐蚀等优点5、体积小、重量轻6、原材料来源丰富、价格低廉6

4、光纤通信基础—光纤一、光纤的构造光纤呈圆柱形，主要由纤芯、包层二大部分组成。1、纤芯：位于光纤的中心部位，成分为高纯度的二氧化硅，掺有极少量掺杂剂。2、包层：位于纤芯的周围，其成分也是含有极少量掺杂剂的高纯度二氧化硅。3、涂覆层：光纤的最外层，由丙烯酸酯、硅橡胶和尼龙组成。外皮纤芯包层7光纤通信基础—光纤二、光纤的分类光纤种类按光纤剖面折射率分布分类按工作波长分类石英光纤按组成成分分类按传输模式分类含氟光纤塑料光纤阶跃型光纤渐变型光纤多模光纤单模光纤短波长光纤（波长典型值为850nm）长波长光纤（波长为131

5、0nm，1550nm）8光纤通信基础—光纤二、光纤的分类—阶跃、渐变光纤1、阶跃光纤在纤芯与包层区域内，折射率的分布分别是均匀的，分别为n1和n2，在纤芯与包层的边界处，其折射率的变化是阶跃的(n2

6、一种模式的光，因此其模间色散很小，适用于远程通讯。Core125mmCladCoreClad125mm50mm8mm85mm多模光纤单模光纤人的头发10光纤通信基础—光纤三、光纤的简单导光原理1、全反射原理若使光束从光密媒质射向光疏媒质时,则折射角大于入射角，如图所示。如果不断增大θ0可使折射角θ1达到90°,这时的θ1称为临界角。当光线从光密媒质射向光疏媒质,且入射角大于临界角时,就会产生全反射现象。光纤就是利用这种全反射来传输光信号的。11光纤通信基础—光纤三、光纤的简单导光原理2、光在光纤中的传播12光

7、纤通信基础—光纤四、光纤的衰耗光纤的损耗是指光信号经光纤传输后，由于吸收、散射等原因引起光功率的减小。光纤损耗散射损耗非线性散射吸收损耗本征吸收：光纤材料本身所固有的吸收作用杂质吸收：光纤中杂质对光的吸收作用其他衰耗（微弯曲衰耗等）线性散射结构不完善散射13光纤通信基础—光纤五、光纤的色散色散分为色度色散与偏振模色散两大类。色度色散简单说就是有光纤传输引起的光脉冲展宽与畸变效应。色度色散包括三个部分：模式色散、材料色散、波导色散。141515光纤通信基础—传送网络的分层结构16光纤通信基础—传送网络的分层结构

8、同步数字体系我们前面为大家介绍了光纤，也介绍了光纤传输的简单原理，如果把光纤比作一条高速公路，要实现有效的传输还需要有高速汽车，以及一系列相应的交通规则。同步数字体系就是一套这样的“交通系统”。光纤通信系统框图信息数字终端设备发送端光端机发送端光端机接收端数字终端设备接收端信息光纤光传输设备光传输设备17同步数字体系—SDH概论一、SDH的产生1、PDH的缺点（1）没有国际统一的数字速率标准（2）没