《光纤传输网》PPT课件.ppt

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1、本章主要内容7．1光纤传输原理7．2光纤通信系统组成7．3光纤传输技术7．4光纤传输新技术第7章光纤传输网1随着人们对信息需求的不断增加，在通信网中对信息传输的带宽要求越来越高，传统的窄带传输系统已无法满足宽带业务传输的发展需要，各种宽带传输网络技术不断涌现，成为当今通信技术发展的热点之一。光纤传输系统以其大容量、高质量的传输特点成为现在和未来宽带传输网的主要传输方式27.1光纤传输原理7．1．1概述光纤OF（OpticalFiber）为光导纤维的简称，是由一种透明材料做成的纤芯和另一种包裹在纤芯周围具有比纤芯的折射

2、率稍低的材料做成的包层组成的，其结构和同轴电缆相似，只是没有外面的网状屏蔽层。光纤可将射入纤芯的光波，经包层界面反射、折射，使光波沿着纤芯向前传输。37.1光纤传输原理47.1光纤传输原理光纤通信是以光波作为信息载体，以光纤作为光波的传输媒介的一种通信方式。在光纤通信中，光波的波长在微米（μm）量级，频率为1014~1015Hz数量级，通常光纤通信光波的波长范围是在近红外区内，即波长为0.8~1.8µm之间57.1光纤传输原理7.1.2光纤的传输特性1光纤传输的损耗特性光纤对于不同波长的光波信号具有不同的衰减特性。因

3、此，在光纤通信中常选择低损耗波长的光波作为信息载体进行传输，这些低损耗波长点称为光波的低损耗窗口。常用的低损耗窗口有三个：（1）短波长窗口：波长为0.85µm，损耗约2dB/km。（2）长波长窗口1：波长为1.31µm，损耗约0.5dB/km。（3）长波长窗口2：波长为1.55µm。损耗约0.2dB/km。67.1光纤传输原理7.1.2光纤的传输特性2光纤传输的色散特性由于不同波长的光波在光纤传输中具有不同的传播速度，因此，光脉冲沿光纤传播时脉冲宽度的展宽称为色散。色散现象限制了光纤的传输距离。77.1光纤传输原理7

4、．1．3光纤通信的主要特点1、传输频带宽，通信容量大：2、线路损耗低，传输距离远：3、信号串扰小、保密性能好：4、抗电磁干扰、传输质量高，应用范围广：5、光纤尺寸小、重量轻，便于敷设和运输：6、光纤制造资源丰富：87.1光纤传输原理光纤除具有以上突出的优点外，还具有耐腐蚀力强、抗核幅射、能源消耗小等优点，其缺点是质地脆、机械强度低，连接比较困难，分路、耦合不方便，弯曲半径不宜太小等。这些缺点在技术上都是可以克服的97.1光纤传输原理7．1．4光纤结构及种类1、光纤结构：光纤裸纤一般分为三层：中心高折射率玻璃芯(芯径一

5、般为50或62.5μm)，中间为低折射率硅玻璃包层(直径一般为125μm)，最外是加强用的树脂涂层。2、数值孔径：入射到光纤端面的光并不能全部被光纤所传输，只是在某个角度范围内的入射光才可以。这个角度就称为光纤的数值孔径。光纤的数值孔径大小对于光纤的对接是有利的。不同厂家生产的光纤的数值孔径不同。107.1光纤传输原理7．1．4光纤结构及种类3、光纤的种类：A.按光在光纤中的传输模式可分为：单摸光纤和多模光纤。多模光纤：中心玻璃芯较粗(50或62.5μm)，可传多种模式的光。但其模间色散较大，这就限制了传输数字信号

6、的频率，而且随距离的增加会更加严重。例如：600MB/KM的光纤在2KM时则只有300MB的带宽了。因此，多模光纤传输的距离就比较近，一般只有几公里。单模光纤：中心玻璃芯较细(芯径一般为8或10μm)，只能传一种模式的光。因此，其模间色散很小，适用于远程通讯，但其色度色散起主要作用，这样单模光纤对光源的谱宽和稳定性有较高的要求，即谱宽要窄，稳定性要好。117.1光纤传输原理127.1光纤传输原理7．1．4光纤结构及种类3、光纤的种类：B.按最佳传输频率窗口分：常规型单模光纤和色散位移型单模光纤。常规型：光纤生产厂

7、家将光纤传输频率最佳化在单一波长的光上，如1.3μm。色散位移型：光纤生产厂家将光纤传输频率最佳化在两个波长的光上，如：1.3μm和1.55μm。137.1光纤传输原理7．1．4光纤结构及种类3、光纤的种类：C.按折射率分布情况分：突变型和渐变型光纤。突变型：光纤中心芯到玻璃包层的折射率是突变的。其成本低，模间色散高。适用于短途低速通讯，如：工控。但单模光纤由于模间色散很小，所以单模光纤都采用突变型。渐变型光纤：光纤中心芯到玻璃包层的折射率是逐渐变小，可使高模光按正弦形式传播，这能减少模间色散，提高光纤带宽

8、，增加传输距离，但成本较高，现在的多模光纤多为渐变型光纤。147.1光纤传输原理7．1．4光纤结构及种类4、光纤的衰减因素：造成光纤衰减的主要因素有本征、弯曲、挤压、杂质、不均匀和对接等。5、常用光纤规格：单模：8/125μm，9/125μm，10/125μm多模：50/125μm欧洲标准；62.5/125μm美国标准工业，医疗和低速网络：