光纤通信基础知识

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1、光纤通信基础知识培训目标为了顺应战略转型，提高我局基层员工的业务技能素质，使我们的一线员工由“线路卫士”转变为“维护专家”。通过此次培训，使大家对光纤通信的一些基本原理和知识进行掌握，以便今后更好的开展维护工作和使用各类仪表打下良好的基础。光纤通信基础知识光纤通信的特点光纤的基本知识通信用光缆基本知识光纤通信的特点光纤通信与电通信方式的主要差异：一是用光波作为载波传输信号；二是用光导纤维构成的光缆作为传输线路。光纤通信的特点一、优点：1、传输频带宽、通信容量大；2、传输损耗低；0.2dB/Km3、不受电磁干扰；光纤非金属介质4、成缆细、重量轻

2、；光纤直径小（125μm）5、资源丰富；光纤的制造材料Sio2在自然中的含量十分丰富6、绕性好；弯曲直径达3mm时也不会折断7、不怕潮湿、耐高压、耐高温、抗腐蚀。光纤的化学性能稳定光纤通信的特点二、缺点：1、光纤性能脆，需要加保护；2、对切断和生产建设接续光纤时需要高精度技术；3、分路耦合不方便；4、光纤不能输送中继器所需要的电能；5、弯曲半径不宜太小。光纤通信优缺点（与电通信比较）主要因素光纤通信的优点光纤通信的缺点使用光引起的信息传输容量大；无电磁干扰；无短路引起的事故；不发生火花；接地设计容易需要光电变换设备光直接放大难使用光纤引起的传

3、输损耗小、频带宽；无电磁感应障碍；可忽略串音；重量轻；不怕潮湿、耐高压、耐高温、抗腐蚀；有可绕性；资源问题小电力传输困难弯曲半径不宜太小需要高级切断接续技术分路耦合不方便使用光半导体元件引起的响应速度快方向性好光功率大光纤通信的特点光纤通信的基本组成一、光发送：电端机/光端机——电光转换二、光传输：光纤传输三、光接收：光端机/电端机——光电转换光纤通信的特点电路盘发光盘收光盘电路盘电放大电路盘发光盘收光盘电路盘电路盘电路盘电路盘电路盘收光盘发光盘发光盘收光盘电放大光纤通信的基本组成光纤通信基础知识光纤通信的特点光纤的基本知识通信用光缆基本知识

4、光纤的基本知识光纤的结构光纤的种类光纤的主要特性光纤的结构光纤，实际上是我们平时所说的裸纤。它的强度较差，尤其是柔软性很差，为了达到实际使用的要求，在光纤制造过程中，即裸纤从高温炉拉出后二秒钟内要进行涂覆。经过涂覆后的光纤才能用来制造光缆，才能满足通信传输的要求。目前使用最广泛的有紧套光纤和松套光纤两种。光纤的结构紧套光纤：其纤芯直径达10μm（多模光纤为50μm），包层外径为125μm，预涂层即一次涂覆层厚度为5—40μm，缓冲层厚为100μm左右，其二次涂覆层即尼龙套塑料层厚度为60—90μm。纤芯包层一次涂层缓冲层二次涂层光纤的结构松套

5、光纤：其纤芯直径达10μm（多模光纤为50μm），包层外径为125μm，预涂层即一次涂覆层为环氧树脂，其二次涂覆层为尼龙套塑料。纤芯包层树脂涂层硬冲层光纤的基本知识光纤的结构光纤的种类光纤的主要特性光纤的种类一、按传输模数分为单模光纤和多模光纤；二、按传输波长可分为短波长光纤（0.85μm）和长波长光纤(1.3—1.6μm)三、按套塑结构可分为紧套光纤和松套光纤；按传输模数可分为单模光纤和多模光纤。四、按折射率分布可分为阶跃型光纤和梯度型光纤。光纤的主要特性几何特性光学特性传输特性光纤的几何特性1、芯直径芯直径主要是对梯度型光纤的要求，阶跃型

6、光纤芯与包层界限分明，但梯度型光纤从包层折射率转变到纤芯最大折射率是逐渐形成的，芯与包层的边界不明显。为了统一标准，ITU定义为：当纤芯折射率与包层折射率之差达到一定比例的区域叫做纤芯。并规定多模光纤的芯直径为50±3μm。光纤的几何特性2、外径光纤的外径是指裸纤的直径。无论是多模光纤还是单模光纤，外径必须保证合格的尺寸才能保证光纤接续质量ITU规定通信用光纤的外径为125±3μm。光纤的几何特性3、芯/包层同心度和不圆度同心度是指张芯中心与包层中心之间的距离除以芯径。同心度包括芯径的不圆度和包层的不圆度。用公式表示：Nc=（Dmax—Dmi

7、n）/Dco式中：Dmax、Dmin是芯（包层）的最大直径和最小直径；Dco是是芯（包层）的标准直径。不圆度严重时影响接续对准效果、增大接头损耗。光纤的主要特性几何特性光学特性传输特性光纤的光学特性1、折射率分布多模阶跃型光纤多模梯度光纤单模阶跃型光纤光纤的光学特性2、最大理论数值孔径光纤的数值孔径（NA）对光源耦合效率、光纤损耗对微弯的敏感性和带宽有着密切的关系，数值孔径大，容易耦合，微弯敏感小，带宽较窄。最大理论数值孔径的定义为：NAmax=n12-n22式中：n1为纤芯折射率（多模光纤纤芯最大折射率）n2为包层折射率光纤的光学特性3、模

8、场直径模场直径的定义，是根据功率传输函数来表示,即在功率传输函数与横向径位的关系曲线上两个1/e点之间的宽度就是模场直径。多模光纤强调纤芯的直径标准和一致性，而单模