光纤通信技术和应用.ppt

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1、光纤通信技术及应用一、光纤光缆一、光纤的结构图1-1光纤的结构光纤的结构纤芯位于光纤中心，直径2a为5～75μm,作用是传输光波。包层位于纤芯外层，直径2b为100～150μm,作用是将光波限制在纤芯中。纤芯和包层即组成裸光纤，两者采用高纯度二氧化硅（SiO2）制成，但为了使光波在纤芯中传送，应对材料进行不同掺杂，使包层材料折射率n2比纤芯材料折射率n1小，即光纤导光的条件是n1＞n2。一次涂敷层是为了保护裸纤而在其表面涂上的聚氨基甲酸乙脂或硅酮树脂层，厚度一般为30～150μm。套层又称二次涂覆或被覆层，多采用聚乙烯塑料或聚丙烯塑料、尼龙等材

2、料。经过二次涂敷的裸光纤称为光纤芯线。光纤的折射率纤芯包层n1n2>折射率图1-2光纤的折射率保证光信号在纤芯中传输。■二、光纤的导光原理因为光在不同物质中的传播速度是不同的，所以光从一种物质射向另一种物质时，在两种物质的交界面处会产生折射和反射。光纤就是利用光的这种全反射特性导光的。图1-3光在阶跃光纤中的传输■三、光纤的分类石英系列光纤（以SiO2为主要材料）按光纤组成材料划分多组分光纤（材料由多组成分组成）液芯光纤（纤芯呈液态）塑料光纤（以塑料为材料）阶跃型光纤（SIF）光纤种类按光纤纤芯折射率分布划分渐变型光纤（GIF）W型光纤单模光纤

3、（SMF）按光纤传输模式数划分多模光纤（MMF）ITU-T建议的光纤分类G.651光纤:渐变多模光纤，工作波长为1.31μm和1.55μm，在1.31μm处光纤有最小色散，而在1.55μm处光纤有最小损耗，主要用于计算机局域网或接入网。G.652光纤：常规单模光纤，也称为非色散位移光纤，其零色散波长为1.31μm，在1.55μm处有最小损耗，是目前应用最广的光纤。G.653光纤：色散位移光纤，在1.55μm处实现最低损耗与零色散波长一致，但由于在1.55μm处存在四波混频等非线性效应，阻碍了其应用。G.654光纤：性能最佳单模光纤，在1.55μ

4、m处具有极低损耗（大约0.18dB/km）且弯曲性能好。。G.655光纤：非零色散位移单模光纤，在1.55μm～1.65μm处色散值为0.1～6.0ps/（nm.km），用以平衡四波混频等非线性效应，适用于高速（10Gb/s以上）、大容量、DWDM系统。光缆一般由：缆芯、加强件、填充物和护层等几部分构成的。■四、光缆的结构护层的主要作用是保护缆芯，提高机械性能和防护性能。填充结构用来提高光缆的防潮性能，在光缆缆间空隙中注入填充物，以防止水汽进入光缆。加强构件的作用是增加光缆的抗拉强度，提高光缆的机械性能。将带有涂覆层的光纤再套上一层塑料层，通常

5、称为套塑，套塑后的光纤称为光纤芯线。单芯、多芯。实际使用的光缆分类分类方法光缆种类按所使用的光线分类单模光缆、多模光缆、（阶跃型、渐变型）按缆芯结构划分层绞式、骨架式、大束管式、带式、单元式按外护套结构分类无铠装、钢带铠装、钢丝铠装按光缆中有无金属分类有金属光缆、无金属光缆按维护方式分类充油光缆、充气光缆按敷设方式分类直埋光缆、管道光缆、架空光缆、水底光缆按适用范围分类中继光缆、海底光缆、用户光缆、局内光缆、长途光缆层绞式层绞式光缆的结构，中央部位是加强构件，外部是光缆外护套。松套结构的光纤围绕在加强芯周围。骨架式骨架式光缆中的光纤置放于塑料骨

6、架的槽中，槽的横截面可以是V形、U形或其他合理的形状，槽的纵向呈螺旋形或正弦形，一个空槽可放置5~10根一次涂覆光纤。束管式束管式结构的光缆加强结构在光缆中央，将几根或者几十根光纤制作成缆芯，然后将几个缆芯绞合成光缆。带状式带状式结构的光缆首先将一次涂覆的光纤放入塑料带内做成光纤带，然后将几层光纤带叠放在一起构成光缆芯。光缆接续技术是光纤应用领域中的最基本一项专门技术。它包括线路上接续和光缆成端接续，线路接续指将一段光缆中的光纤与另一段光缆中的光纤连接起来；光缆成端接是把光缆中光纤与活动接头的尾纤连接。■五、光缆接续影响光纤接续损耗的主要因素：

7、本身的几何、光学参数不完全相同和连接时轴芯错位、端面倾斜、端面间隔大、端面不清洁等因素。光纤接续的方式：固定接续、活动接续、临时接续。接续方式应用场合主要方法固定接续光缆线路中光纤间的永久性连接机械连接法电弧熔接法、机械连接法活动接续传输系统的机、线（纤）间、光仪表耦合光纤连接器临时接续测量尾纤、假纤与被测光纤间耦合、连接V型槽对准、临时性固定连接通信光缆（光纤）接续与接头安装一.光缆接续的任务(1)光缆接续准备，护套内组件安装；(2)加强件连接或引出；(3)铝箔层、铠装层连接或引出；(4)远供或业务通信用铜导线的接续；(5)光纤的连接及连接损

8、耗的监控、测量、评价和余留光纤的收容；(6)充气导管、气压告警装置的安装(非充油光缆)；(7)浸潮等监测线的安装；(8)接头护套内的密封防水处理；(9