光传输网络组建与运行维护 教学课件 作者 孙桂芝 第一章.ppt

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1、第1章光纤通信概述什么是光纤通信？所谓光纤通信，就是利用光纤来传输携带信息的光波以达到通信的目的。由光发射机、光纤和光接收机组成。11.1光纤通信的发展与现状1．光纤通信发展的里程碑1966年高锟博士发表的论文《用于光频的光纤表面波导》。光纤通信发明家高锟(左)1998年在英国接受IEE授予的奖章22．光纤通信发展的实质性突破1970年美国康宁公司制造出当时世界上第一根超低损耗光纤。3．光纤通信爆炸性的发展（1）光纤损耗1970年：20dB/km；1972年：4dB/km；1974年：1.1dB/km；1976年：0.5dB/km；1979年：0.2dB/km；1990年0.14

2、dB/km。3（2）光器件光发送器件光接收器件（3）光纤通信系统从小容量到大容量、从短距离到长距离、从PDH→SDH→DWDM。41.2光纤通信的主要特性（1）通信容量大（2）中继距离长（3）保密性能好（4）适应能力强（5）体积小、重量轻、便于施工和维护（6）原材料来源丰富，潜在价格低廉（7）光纤通信同样也存在着如下缺点：①需要光/电和电/光变换部分；②光直接放大难；③电力传输困难；④弯曲半径不宜太小；⑤需要高级的切断接续技术；⑥分路耦合不方便。51.3光纤通信系统的基本组成与分类1.3.1基本组成光发射机、光纤、光接收机61.3.2光纤通信系统的分类1．按传输信号分类（1）数字

3、光纤通信系统（2）模拟光纤通信系统2．按波长和光纤类型分类（1）短波长（0.85μm左右）多模光纤通信系统（2）长波长（1.31μm）多模光纤通信系统（3）长波长（1.31μm）单模光纤通信系统（4）长波长（1.55μm）单模光纤通信系统71.4光纤通信系统的基本应用1.4.2光纤通信的应用（1）光纤在公用电信网间作为传输线。幻灯片12（2）局域网中的应用。幻灯片13（3）光纤宽带综合业务数字网及光纤用户线。（4）作为危险环境下的通信线。诸如发电厂、化工厂、石油库等场所。（5）满足不同网络层面的应用。核心网层面、城域网层面、局域网层面等。（6）应用于专网。光纤通信主要应用于电力、

4、公路、铁路、矿山等通信专网。8ATMInternet骨干网DDN/FRPSTN/ISDNTV业务分配节点(COT)业务接入节点（RT）网管SNMP与电信网管中心相连Q3100/1000ME1/BRA/PRA155M622MSDH典型应用之一：宽带综合业务光纤接入系统拓扑结构9典型应用之二：作为校园网的骨干传输网10光导纤维（OpticalFiber)：简称“光纤”，是一种能利用光的全反射作用来传导光线的透明度极高的玻璃纤维。1.5光纤与光缆111.5光纤与光缆1.5.1光纤的结构与类型光纤的结构：纤芯、包层、涂覆层12（1）纤芯：直径d1=4μm～50μm（2）包层：包层位于纤芯

5、的周围。成分：含有极少量掺杂剂的高纯度SiO2。掺杂剂的作用是适当降低包层对光的折射率（n2），使之略低于纤芯的折射率，即n1＞n2，它使得光信号封闭在纤芯中传输。（3）涂覆层：光纤的最外层包层纤芯131.按光纤截面上折射率分布分类阶跃折射率型光纤、渐变折射率型光纤光纤的分类14光在阶跃折射率光纤中的传播轨迹光在渐变折射率光纤中的传播轨迹152．按传输模式的数量分类分为多模光纤、单模光纤。传播模式概念：当光在光纤中传播时，如果光纤纤芯的几何尺寸远大于光波波长时，光在光纤中会以几十种乃至几百种传播模式进行传播，这些不同的光束称为模式。光在阶跃折射率光纤中的传播光纤的分类16（1）多

6、模光纤（2）单模光纤波长:850,1300nm多模输入电信号输出电信号单模波长:1300,1550nmh1h2h2h1芯/封套特性光纤的直径减小到一个光波波长173．按传输波长分类短波长光纤、长波长光纤。短波长光纤的波长为0.85μm（0.8μm～0.9μm）长波长光纤的波长为1.3μm～1.6μm，主要有1.31μm和1.55μm两个窗口。184．按ITU-T建议分类ITU-T建议规范了G.652、G.653、G.654和G.655四种单模光纤。（1）G.652光纤G.652光纤，也称标准单模光纤（SMF），是指色散零点（即色散为零的波长）在1310nm附近的光纤。（2）G.

7、653光纤G.653光纤也称色散位移光纤（DSF），是指色散零点在1550nm附近的光纤，它相对于G.652光纤，色散零点发生了移动，所以叫色散位移光纤。19（3）G.654光纤G.654光纤是截止波长移位的单模光纤。其设计重点是降低1550nm的衰减，其零色散点仍然在1310nm附近，因而1550nm窗口的色散较高。G.654光纤主要应用于海底光纤通信。（4）G.655光纤由于G.653光纤的色散零点在1550nm附近，DWDM系统在零色散波长处工作易引起四波混频效应。为了避免