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1、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,光的基本知识,光是一种电磁波 可见光350nm750nm 光纤通信所用的波长 8001600nm 光的反射、折射 全反射,光纤的基本知识,1. 光纤结构 2. 光纤分类 3. 光纤命名 4. 光纤的传输特性 5. 通信中常用的光纤及其参数 6.常
2、用的光纤连接器件,光纤结构,光纤结构,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 jacket：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50/62.5um,光纤结构,光纤结构,一、纤芯/包层（9/125,50/125,62.5/125) 二、紧套光纤、松套光纤 （紧套由于线膨胀系数不同，造成的低温衰减增大现象）,光纤分类,按折射率：阶跃型、渐变型、其它型（三角、双包层、四包层） 按传输模式：单模、多模 按材料：二氧化硅（S
3、iO2)石英光纤、塑料光纤、多组分纤维、液芯纤维,多模光纤命名,单模光纤命名,光纤的传输特性,传输速度：真空30万KM/S，光纤20万KM/s 折射、反射、全反射角 光纤的衰减特性 光纤的数值孔径 光纤的传输模式 光纤的色散和脉冲展宽 光纤的带宽,光纤的衰减特性,光纤的低衰耗传输窗口,850nm、1310nm、1550nm 多模： 850nm、1310nm，衰耗（14dB/KM） 单模： 1310nm、1550nm，衰耗（0.20.4dB/KM）,光纤的衰耗,1310 nm : 0.35 0.5 dB/Km 1550 nm : 0.2 0.3dB/Km 850 nm : 2.3 3.4 dB/
4、Km 光纤熔接点损耗：0.2dB/点 光纤熔接点 1点/2km,单模、多模光纤的比较,单模： 芯（410um）、带宽大、衰耗小、传输距离远、传输特性好、LD，mw功率 多模： 芯（5075um）、带宽小、衰耗大、传输距离近、传输特性差、LED、uw功率,通信中常用的光纤及其参数,多模 单模 G.652、G.653、G.654、G.655,光纤类型,G.652零色散点在1300nm左右 G.653零色散点在1550nm左右 G.654负色散光纤 G.655色散位移光纤 全波光纤,常见光纤名词,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。
5、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,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。,电力系统高压输电线上使用的光缆,光纤架空地线（OPGW） 全介质自承式光缆（ADSS） 由于有分布电容、电晕等存在，限制只能在150kV以下的输电线路上应用。,光纤系统基础知识,基本光纤系统方框图：,光纤数字通信,数字系统中脉冲的定义：,光纤数字通信,1.振幅：
6、脉冲的高度在光纤系统中表示光功率能量。 2.上升时间：脉冲从最大振幅的10%上升到90%所需要的时间。 3.下降时间：脉冲从振幅的90%下降到10%所需要的时间。 4.脉冲宽度：脉冲在50%振幅位置的宽度，用时间表示。 5.周期：脉冲特定的时间，就是完成一个循环所需要的工作时间。 6.消光比：1信号光功率于0信号光功率的比值。,光纤数字通信,光纤通信中常用单位的定义： 1. dB = 10 log10 ( Pout / Pin ) Pout :输出功率 ; Pin :输入功率 2. dBm = 10 log10 ( P / 1mw) 是通信工程中广泛使用的单位； 通常表示以1毫瓦为参考的光功率； example: 10dBm表示光功率等于100uw。 3. dBu = 10 log10 ( P / 1uw),常用的光纤连接器件,活动连接头(FC/PC、ST、SC、SMA 等) 固定连接器（法朗盘） 衰减器 定向耦合器 光开关,常用连接器类型,FC Type,SC Type,SC2 Type,FDD Type,连接头端面类型,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,谢谢 ！,
