基于SPCE061A智能报警系统设计

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表211多模光纤类别代号分类代号特性纤芯直径/um包层直径/um材料Ala渐变折射率50125二氧化硅Alb渐变折射率62.5125二氧化硅Alc渐变折射率85125二氧化硅Ald渐变折射率100140二氧化硅A2a突变折射率100140二氧化硅1.光纤的规格代号光纤规格包括光线数目和光纤类别，如果同一根光缆中有两种或两种以上的规格（光纤数和类别），中间用“+”连接。光纤数目的代号用光缆中同一类别光纤的实际数目的数字表示，而光纤类别的代号用多模光纤和单模光纤分别表示，用大写字母A表示多模光纤，用大写字母B表示单模光纤，再以数字和小写字母的组合来标识不同类型的光纤，分别如表211和表212所列。表212单模光纤类别代号分类代号ITU—T命名名称材料B1.1G.652A、G.652B、G.652D常规光纤二氧化硅B1.2G.654截止波长位移光纤二氧化硅B1.3G.652C常规光纤二氧化硅 B2G.653色散位移光纤二氧化硅B4G.655非零色散位移光纤二氧化硅图像压缩数字光端机一般采用MPEGII图像压缩技术，它能将活动图像压缩成N×2Mbps的数据流通过标准电信通信接口传输或者直接通过光纤传输。由于采用了图像压缩技术，它能大大降低信号传输带宽，以利于占用较少的资源就能传送图像信号。同时，由于采用了N×2Mbps的标准接口，可以利用现有的电信传输设备的富裕通道传输监控图像，为工程应用带来了方便。不过，图像压缩数字光端机也有其固有的缺点。其致命的弱点就是不能保证图像传输的实时性。因为图像压缩与解压缩需要一定的时间，所以一般会对所传输的图像产生1-2s的延时。因此，这种设备只适合于用在对实时性要求不高的场所，在工程使用上受到一些限制。另外，经过压缩后图像会产生一定的失真，并且这种光端机的价格也偏高。非压缩数字图像光端机的原理就是将模拟视频信号进行A/D变换后和语音、音频、数据等信号进行复接，再通过光纤传输。它用高的数据速率来保证视频信号的传输质量和实时性，由于光纤的带宽非常大，所以这种高数据速率也并没有对传输通道提出过高要求。非压缩数字图像光端机能提供很好的图像传输质量(信噪比大于60dB，微分相位失真小于2°，微分增益失真小于2%)，达到了广播级的传输质量，并且图像传输是全实时的。半导体激光器LD按纵向（垂直于PN结）结构的不同，可分为同质结LD、单异质结LD和双异质结LD。光纤色散包括材料色散、波导色散和模式色散。前两中色散是由于信号不是单一频率额引起的，后一种色散是由于信号不是单一模式而引起的。1）偏振模色散功率代价偏振模色散不牵涉光源的普特性，这里仅将光纤的PND系数改为0.4，技算结果如下：、STM-16系统的核算结果应用代码I-16S-16.1L-16.1L-16.2V-16.2U-16.2 S-16.2L-16.3V-16.3U-16.3目标距离（km）154080120160PMD系数0.4DGD（UI）NA0.003870.006320.008940.01950.040（dB）<0.03<0.04在次以34，的系统的为-40dBm为基准，估算除了高速光纤通信系统的接收灵敏度，如下表所示：不同速率不同误码率要求的最优接收机灵敏度速率等级34STM-4STM-16STM-64BER指标优扰比Q66.367.04接收机灵敏度-40dBm-31.2dBm-27.1dBm-22.4dBm由上表可推算出最大损耗受限距离如下表所示：不同速率不同工作波长下的最大衰耗受限距离速率等级STM-4STM-16STM-64工作波长范围（nm)1310(A区）1550（B区）1310(A区）1550（B区）1310(A区）1550（B区）最大损耗受限距离（km)64.097.155.587.145.569.0序言人类社会的一切活动都离不开资讯的传递——通信,它像人的神经系统一样重要。通信是人与人之间通过某种媒体进行的信息交流与传递。然而，无论采用何种方法，使用何种媒质，只要将信息从一地传送到另一地，均可称为通信。古代的通信方式有烽火台、击鼓、驿站快马接力、信鸽、旗语等。古代的通信对远距离来说，最快也要几天的时间，而现代通信以电信方式，如电报电话、快信、短信、E-MAIL等，实现了即时通信。 在目前人类的一切通信方式中，电话通信是应用最广泛的一种。电话通信的目的是达成人们在任意两地之间的通话。因此，必须要解决三个问题：第一是语音信号的发送和接收；第二是语音信号的传输；第三是语音信号的交换。第一个问题由使用者的终端设备——电话机来解决。第二个问题由各种类型的电话传输设备从最简单的音频传输线到多路载波设备，数位微波，卫星通信线路设备等等来解决。第三个问题，则由各种类型的电话交换设备来解决。这三个部分只要有系统地结合起来，就能构成一个完整的电话通信系统。而电话交换设备，是整个电话通信网路中的枢纽，有着相当重要的作用。自20世纪70年代第一根低损耗光纤和半导体激光器出现后，光纤通信飞速发展，迅速成熟并得到广泛商用，成为构建国家基础信息设施的主要信息传输手段，基于光纤通信技术的通信网络已经成为最主要的信息传输网络。光纤通信网络提供的巨大带宽，满足了人们日益增长的通信需求，在人类信息化进程中发挥着重要作用，也促进了通信技术的不断变革与发展。在我国，八纵八横的光纤骨干网络建设、城市光纤环网建设，促进了我国光纤通信技术的发展与进步，光纤通信技术也已成为我国与发达国家差距最小的领域之一。在新一代超高速光纤通信系统中，最具代表性的成就事指在2000年，光波分复用系统使用波分复用技术在一根光纤上实现了3.28Tb/s的传输速率。光波分复用的突出优点是可有效地利用单模光纤的损耗区所带来的巨大带宽资源，明显提高系统的传输容量，同时将相应增加的成本降到很低的程度。目前，“掺铒光纤放大器+密集波分复用+非零色散光纤+光子集成”正成为国际上长途高速光纤通信线路的主要技术方向。同时，光交叉链接设备和光分插复用设备以及基于波长选路的密集波分复用全光网正在大力研究和试验。此外，新型的光器件，新兴的技术和新型的系统也都层出不穷，并获得迅速发展。光纤中光功率的吸收损耗、散射损耗和辐射损耗是导致光信号衰减的几个最主要因素，形成光纤损耗的原因很多，既有来自光纤本身的损耗，也有光纤与光源的藕合损耗以及光纤之间的连接损耗。　　光纤本身损耗的原因主要有吸收损耗和散射损耗两类。 吸收损耗是光波通过光纤的材料时，有一部分光能变成热能，从而造成光功率的损失。造成吸收损耗的原因很多，主要有本征吸收和杂质吸收。本征吸收是指光纤基本材料固有的吸收。本征吸收是不可避免的，所以本征吸收基本上确定了任何特定材料的吸收下限。对于石英光纤，本征吸收有两个吸收带;一个是紫外吸收带，一个是红外吸收带。光纤中的杂质吸收有铁、铬、铜等过渡金属离子和氢氧根离子吸收。目前过渡金属离子含量可以降低到0.4ppb以下，1ppb表示质量的十亿分之一，吸收峰损耗也可降低到1dB/km以下。由氢氧根离子产生吸收峰出现在950mm、1240mm和1390mm波和附近。其中以1390mm的吸收峰影响最为严重。一般氢氧根离子的含量可降低到l0.5dB/km以下。目前采用特殊的生产工艺几乎可以完全消除光纤内部的氢氧根离子，从而可以制成一个无水峰光纤，也称全波光纤。散射损耗是由于光纤的材料、形状、折射率分布等的缺陷或不均匀，使光纤中传导的光发生散射而产生的损耗。光纤外在损耗的原因主要是辐射损耗，而辐射效应导致的损耗源于光纤几何形状的微扰，可以不考虑。从光纤色散产生的机理来看，它包括模式色散、材料色散和波导色散3种。　　模式色散：在多模光纤中由于各传输模式的传输路径不同，各模式到达出射端的时间不同，从而引起光脉冲展宽，由此产生的色散称为模式色散。材料色散：光纤材料石英玻璃的折射率对不同的传输光波长有不同的值，包含有许多波长的太阳光通过棱镜以后可分成7种不同颜色就是一个证明。由于上述原因，材料折射率随光波长而变化从而引起脉冲展宽的现象称为材料色散。波导色散：由于光纤的纤芯与包层的折射率差别很小，因而在界面产生全反射现象时，有一部分光进入到包层之内。由于出现在包层内的这部分光，大小与光波长有关，这就相当于光传输路径长度随光波波长的不同而异。具有一定波谱线宽的光源所发出的光脉冲射入到光纤后，由于不同波长的光其传输路程不完全相同，所以到达光纤出射端的时间也不相同，从而使脉冲展宽。具体说入射光的波长越长，进入到包层的光强比例就越大，传输路径距离越长。由上述原因所形成的脉冲展宽现象叫做波导色散。 松套管围绕中心加强芯绞合成紧凑和圆形的缆芯，缆芯内的缝隙充以阻水填充物。涂塑铝带（APL）纵包后挤制聚乙烯护套成缆。8、12代表是8芯和12芯，B1代表G.652类是常规单模光纤。反射定律为反射线位于入射线和法线所决定的平面内，反射线和入射线处于法线的两侧，反射角等于入射角。折射定律为折射线位于入射线和法线所决定的平面内，折射线和入射线位于法线的两侧。目前，通信光纤的纤芯和包层的主体材料都是石英玻璃，但两区域中掺杂情况不同，因而折射率也不同。纤芯的折射率一般是1.463～1.467，包层的折射率是1.45～1.46左右。也就是说，纤芯的折射率比包层的折射率稍微大一些。这就满足了全反射的一个条件。当纤芯内的光线入射到纤芯与包层的交界面时，只要其入射角大于临界角，就会在纤芯内发生全反射，光就会全部由交界面偏向中心。当碰到对面交界面时，又全反射回来，光纤中的光就是这样在芯包交界面上，不断地来回全反射，传向远方，而不会漏射到包层中去。(1)G.652光纤G.652光纤又称为常规单模光纤或标准单模光纤（STDSMF），被广泛应用于数据通信和图像传输，其性能指标如下表。性能模场直径/um截止波长/nm零色散波长/nm工作波长/nm衰减系数/色散系数/13101310155013101550要求值9126013101310/15500.360.220+18(2)G.653光纤G.653光纤又称色散位移光纤（DSF），是将色散零点位移到1550nm附近，其性能如下表。 性能模场直径/um截止波长/nm零色散波长/nm工作波长/nm衰减系数/色散系数/13101310155013101550要求值8.31270155015500.450.25-180(3)G.654光纤G.654光纤是截止波长位移光纤，又称为1550nm损耗最小光纤，其性能如下表所示。性能模场直径/um截止波长/nm零色散波长/nm工作波长/nm衰减系数/色散系数/13101310155013101550要求值10.51530131015500.450.200+18(4)G.655光纤G.655光纤称为非零色散位移光纤（NZ-DSF）。当光纤通信系统为波分复用系统时，在零色散波长区将会出现严重的非线性问题，限制了波分复用技术的应用，其性能如下表。性能模场直径/um截止波长/nm零色散波长/nm工作波长/nm衰减系数/色散系数/13101310155013101550要求值811148015401565154015650.50.24-18 (5)色散平坦光纤（DFF）为充分开发和利用光纤的有效带宽，需要光纤在整个光纤通信的波长段（13101550nm）能有一个较低的色散值，色散平坦光纤（DFF）就是在13101550nm波长范围内呈现出低的色散值的一种光纤，其性能如下表所示。性能模场直径/um截止波长/nm零色散波长/nm工作波长/nm衰减系数/色散系数/131015501310155013101550要求值81112701310/1550131015500.50.411(6)色散补偿光纤（DCF）色散补偿光纤（DCF）就是一种具有很大负色散系数的光纤，用来补偿常规光纤工作于1310nm或1550nm出所产生的较大的正色散，其性能如下表所示。性能模场直径/um截止波长/nm零色散波长/nm工作波长/nm衰减系数/色散系数/13101310155013101550要求值61260>155015500.1-80-150