光纤通信基础知识解析.ppt

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1、光纤通信基础知识光纤通信的优点通信容量大中继距离长不受电磁干扰资源丰富光纤重量轻、体积小光通信发展简史2000多年前烽火台——灯光、旗语1880年光电话——无线光通信1970年光纤通信光纤通信发展史1966年“光纤之父”高锟博士首次提出光纤通信的想法。1970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。电磁波谱1cm1mm100um10um1um100nm10nm1nmλ波長10G100G1T10T100T10^1510^1

2、610^17f(Hz)1.6um1.51.41.31.21.11.0um900800700600nm光通信使用范围红外线紫外线光的基本知识光是一种电磁波可见光350nm—750nm光纤通信所用的波长800——1600nm光的反射、折射全反射光的基本知识n1n2n1n2n1n2临界角900临界角n1n2全反射入射角=反射角θ1θ2光纤的结构纤芯包层保护套光纤的结构纤芯core：折射率较高，用来传送光；包层coating：折射率较低，与纤芯一起形成全反射条件；保护套jacke

3、t：强度大，能承受较大冲击，保护光纤。3mm光缆橘色MM黄色SM外径一般为125um(一根头发平均100um)内径：单模9um多模50/62.5um12595012562.5125光纤的尺寸光纤的损耗1310nm:0.35~0.5dB/Km1550nm:0.2~0.3dB/Km850nm:2.3~3.4dB/Km光纤熔接点损耗：0.2dB/点光纤熔接点1点/2km常见光纤名词衰减：光在光纤中传输时的能量损耗单模光纤1310nm0.4~0.6dB/km1550nm0.2~0.3dB/km塑料多模光纤300dB/km光纤的衰减(dB/km)

4、1.31m1.55m色散(Dispersion)：光脉冲沿着光纤行进一段距离后造成的频宽变粗。它是限制传输速率的主要因素。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。材料色散：不同波长的光行进速度不同。波导色散：发生原因是光能量在纤芯及包层中传输时，会以稍有不同的速度行进。在单模光纤中，通过改变光纤内部结构来改变光纤的色散非常重要。常见光纤名词常见光纤名词散射由于光线的基本结构不完美，引起的光能量损失，此时光的传输不再具有很好的方向性。光线缺陷光纤系统基础知识一、基本光纤系统的构架及其功能介绍：1.发送单元：把电信号转换成

5、光信号；2.传输单元：载送光信号的介质；3.接收单元：接收光信号并转换成电信号；4.连接器件：连接光纤到光源、光检测以及其它光纤。光纤系统基础知识二、基本光纤系统方框图：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转换发送单元传输单元接收单元连接器件光纤接口：STSCLCFC常用光模块、组件类型光模块的基本知识及参数距离：m,km速率:155Mbps1.25Gbps2.5Gbps10Gbps单/多模单/双纤DDM:实时监控1电压2温度3激光器偏置电流4发射光功率5接收光功率波长（CWDM）光功率:dBmmWuWdBm=10lo

6、g(mW/1mW)灵敏度:dBm光纤损耗：dBm/km1310nm：0.35dBm/km1550nm:0.25dBm/km光模块的基本知识及参数多模光信号以多种模式在光纤中传播，各种模式的传播速度不同特点：光纤芯径大（50um，62.5um）色散大传输距离短相关器件成本低单模光信号以一种模式在光纤中传播特点：光纤芯径小（9um）色散小传输距离长相关器件成本较高单纤双向一条光纤中传输两个不同方向的光信号特点：节约光纤的使用数量成本较高TIABOSA滤光片光模块的基本知识及参数常用收发器类型10/100M10/100/1000M10/100/1000M

7、1000M1000M10/100M光纤收发器的公网拓扑图光纤收发器应用常用连接器类型FC/APCSCST连接头端面类型Ferrule+FlangeInsertionLoss(插入损耗)<0.3dBReturnLoss(回波损耗)PC>40dBSPC>45dBUPC>50dBAPC>60dB无源器件耦合器（coupler）主要功能再分配光信号重要应用在光纤网络尤其是应用在局域网在波分复用器件上应用无源器件耦合器（coupler）基本结构耦合器是双向无源器件基本形式有树型、星型——与耦合器对应的有分路器（splitter）无源器件耦合器以图形表示

8、1423无源器件波分复用器WDM—WavelengthDivisionMultiplexer在一条光纤中