通信光纤光缆知识ppt课件.ppt

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1、光纤光缆基础知识1什么是光纤通信？光纤通信就是以光波为载波，光导纤维为传输介质的通信方式，这里所讲的“光波为载波”就是表示将需要传输的信息经调制变成光波的形式，再送到光纤中去传输，光波在此成了运载信息工具。2光纤通信系统的基本构成根据信息论理论，任何一种通信系统都是由信源、信道和信宿三要素组成。相应地，一个基本的光纤通信系统组成也可归纳为三大要素：光发射机、光纤光缆和光接收机。3光纤通信系统的基本构成二、光纤通信系统的基本结构示意图：信号光发射机光源中继器检测器光接收机信号电E/光O转换光纤光O/电E转换光发射机光纤光缆光接收机连接器件4光纤通信系统的基本构成基本结构图由三部分

2、组成：光发射机、光纤光缆和光接收机。由于光纤只能传光信号不能传电信号，因此，这种通信系统在发送端必须把电信号变成光信号，在接收端再把光信号变为电信号，即电/光和光/电变换。5光纤通信的优点通信容量大，传输距离长。原材料来源丰富，节省了有色金属，环境保护好。抗电磁干扰，传输质量佳。信道串扰小、保密性好。光缆尺寸小、重量轻，便于敷设和运输。光缆适应性强，寿命长。6光纤通信的缺点抗拉强度低。光纤连接困难。光纤怕水。7光通信发展简史2000多年前烽火台——灯光、旗语1980年光电话——无线光通信1970年光纤通信8光纤通信发展史1966年“光纤之父”高锟博士首次提出光纤通信的想法。19

3、70年贝尔研究所林严雄在室温下可连续工作的半导体激光器。1970年康宁公司的卡普隆(Kapron)之作出损耗为20dB/km光纤。1977年芝加哥第一条45Mb/s的商用线路。9光纤通信的传输窗口及传输波长的划分光纤通信与电通信的主要差异有两点：一是传输的是光波信号；二是传输光信号的介质是光纤。光波在光纤中传输时会带来一定的传输损耗。光纤每千米的长度损耗直接关系到光纤通信系统传输距离的长短。光纤对不同波长的光波信号呈现出不同的衰减特征。于是，很自然地就会将低损耗地波长用于光纤通信，并将低损耗波长点称为传输窗口。10目前光纤通信采用的通信窗口短波长窗口，波长为0.85µm。长波长

4、窗口，波长为1.31µm和1.55µm。其中，在0.8－0.9µm波段内，损耗约为2dB/km;在1.31µm波长处损耗为0.35dB/km；在1.55µm处，损耗为0.2dB/km。11传输波长的划分根据传输的波长，可以将光纤通信系统分为短波长光纤通信系统、长波长光纤通信系统以及超长波长光纤通信系统。短波长光纤通信系统工作波长为0.8－0.9µm，中继距离小于或等于10km；长波长光纤通信系统工作波长为1.0－1.6µm，中继距离大于100km；超长波长光纤通信系统工作波长大于或等于2µm，中继距离大于或等于1000km，采用非石英光纤。12常见光纤名词色散(Dispersi

5、on)：在光纤中，光信号是由很多不同的成份（如不同的模式、不同的频率）组成的，由于信号的各频率成份或各模式成份的传播速度不同，经过光纤传输一段距离后，不同成份之间出现时延，从而引起信号畸变，这种现象称之为色散。也就是出现时延差，从而引起脉冲展宽。时延差越大，色散就越严重，所以常用时延差表示色散程度。模间色散：只发生在多模光纤，因为不同模式的光沿着不同的路径传输。13常见光纤名词按照色散产生的原因，光纤的色散主要分为模式（模间）色散、材料色散、波导色散和极化色散。模式色散：就是由于轨迹不同的各光线沿轴向的平均速度不同所造成的时延差。模式色散一般存在于多模光纤中，由于在多模光纤中同

6、时存在多个模式，不同模式沿光纤轴向的传播速度不同，到达终端时就有先后，出现时延差，从而引起脉冲展宽。材料色散：光纤材料的折射率随光波长的变化而变化，从而引起脉冲展宽的现象称为材料色散。不同波长的光脉冲将有不同的传播速度，在到达出射端面时将产生时延差，从而使脉冲展宽。波导色散和极化色散就不作介绍。在多模光纤中，主要存在模式色散、材料色散和波导色散；单模光纤中不存在模式色散，而只存在材料色散和波导色散。14常见光纤名词模式——光学波动理论认为，光纤是一种传光的波导，光波在光纤中只能以一定形式的电磁场分布进行传输，这种周期性的电磁分布称为模式，通常为模。截止波长：截止波长是指单模光纤

7、通常存在某一波长，当所传输的光波长超过该波长时，光纤就只能传播一种模式（基模）而在该波长之下，光纤可能传播多种模式。15常见光纤名词零色散波长：当波导色散与材料色散在某个波长互相抵消，使总的的色散度为零时，该波长即为零色散波长。波长：波长所指的是光源的波长16光纤、光缆的标准ITU-T（国际电信联盟－电信标准化机构）分别对G.651光纤、G.652光纤、G.653光纤、G.654光纤、G.655光纤的主要参数特性进行了标准化。G.651光纤称为渐变型多模光纤，这种光纤在光纤通信发展初期广泛应