现场员工技术培训资料.doc

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1、第一部分光纤基础知识光纤是用来传输光信号的媒质，由不导电的介质材料构成。一、光纤发展历史及发展趋势1966年英国标准电信公司华人高锟博士预见利用玻璃可以制成衰减为20dB/km的通信光导纤维；1970年美国康宁玻璃公司首先研制出衰减为20dB/km的光纤，证明光纤作为未来光通信的传输媒质大有希望；同年，半导体激光器实现了室温下连续工作，为光纤通信提供了理想的光源，从此，便开始了光纤通信迅速发展的时代。附光纤通信系统原理图：电信号输入调制接收接收端电信号输出光信号光检测器光源光纤发送端目前，国际上光纤通信的发展趋势可概括为以下几点：1

2、、光纤通信已广泛应用于市话和长途干线的建设；2、光纤通信逐渐由传统的传输窗口1310nm转向1550nm传输窗口；3、光纤通信日益向高速率、大容量、长中继距离发展；4、光纤综合业务用户网及本地网已成为发展光纤通信的重要方向；5、光纤通信技术不断更新，例如波分复用(WDM)技术，已引起人们的兴趣并得到迅速发展。二、光纤的优越性光纤通信和传统的铜缆媒质通信方式相比，主要优点有：1、光纤的传输损耗低、容量大；2、尺寸小、重量轻，有利于敷设和运输；3、不存在电磁干扰问题，适合应用于有强电干扰和电磁辐射的环境中；4、保密性好；5、制造光纤的主

3、要原材料是SiO2，它是地球上蕴藏最丰富的物质，取之不尽，用之不竭。三、光纤的结构光纤由芯层、包层、内涂层及外涂层构成。附图：外涂层包层芯层内涂层芯层是光传输层，主要成份是SiO2，掺杂GeO2；包层主要成份是SiO2，少量光在包层中传输；涂层材料主要是固化速度快的丙稀酸环氧树脂与柔韧性好的丙稀酸聚氨脂的共混物，其中内涂层较软，其杨氏模量较低，有助于改善光纤弯曲性能，起缓冲作用；外涂层杨氏模量较高，有助于防止光纤受机械损伤，使其不受环境影响。四、光纤的传输原理光在传播过程中从一种介质进入另一种介质，由于折射率发生变化，会在界面发生折

4、射和反射。那么，光纤是如何将绝大部分光限制在纤芯内传输的呢？见图：入射光f2f2n2n1fcf1反射光sinf1n2sinf2n1当入射角f＜fc时，少量入射光发生反射，在原n1介质中传播，大部分入射光通过界面发生折射，进入n2介质继续传播；当入射角f＞fc时，将发生全反射现象。（注：fc为临界角）=根据折射定律：当入射角为fc时，折射角f2为90度，即：sinf2=1，所以sinf1=n2/n1，因为sinf1≤1所以n2/n1＜1即：n2＜n1由此可见：当光从光密媒质向光疏媒质传播，入射角大于临界角时，入射光就会发生全反射。光纤

5、就是采用在SiO2中掺杂不同物质构成高折射率的纤芯和低折射率的包层，为光在纤芯中传输创造了全反射条件。五、光纤的分类1、按光纤原材料不同，可分为：全塑光纤、塑料包层光纤、石英光纤；全塑光纤：纤芯和包层都由塑料制成，成本低，但损耗极高；塑料包层光纤：纤芯由石英制成，包层是塑料，成本较低，损耗低于全塑光纤，但只适用于短距离（几百米）的传输；石英光纤：纤芯和包层是由高纯度的SiO2掺杂适当杂质制成,和其他光纤相比，其损耗最低，信息容量最大，在通信业中应用最为广泛；目前常用的石英光纤有：名称ITU-T（国际电信联盟电信标准化部）IEC（国际

6、电工委员会）多模光纤G.651A类非色散位移单模光纤G.652（A、B、C、D）B1.1和B1.3色散位移单模光纤G.653B2截止波长位移单模光纤G.654B1.2非零色散位移单模光纤G.655B41、根据光纤横截面上折射率分布情况，可分为：阶跃折射率型和渐变折射率型；阶跃折射率型光纤：纤芯中折射率分布是均匀的，在纤芯和包层的界面上折射率发生突变；渐变折射率型光纤：折射率在纤芯中连续变化；2、根据光纤中传输模式数量不同，可分为：多模光纤和单模光纤；多模光纤在一定工作波长下能传输多种模式，但其成本高，损耗大，主要应用于短距离通信；单

7、模光纤在一定工作波长下只能传输一种模式——基模，其成本低，损耗小，但其接口设备要求高，主要应用于长距离通信。第二部分单模光纤主要技术指标一、光纤衰减衰减亦即损耗指光在传输过程中光能量的损失，用A表示，单位是分贝，用dB表示。见图：TTP2P1输入脉冲输出脉冲LA=-10log（P2/P1）dB单位长度上的衰减称为衰减系数，用α表示，单位是分贝/公里，用dB/km表示。10log（P2/P1）Lα=-dB/km衰减是一个重要的光纤技术指标，主要源于材料吸收和散射，不同的波长其衰减不同，在各波长上的衰减特性曲线称为谱损耗，见图：（平常我

8、们所说的衰减指的就是衰减系数。）1310nm传输窗口110012001300140015001600波长(nm)0.50.40.30.20.11550nm传输窗口水峰衰减(dB/km)单模光纤典型谱损耗使光纤产生衰耗的原因很多，主要有