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1、光纤基本知识排美铆嘿膏栈位拟者艰汽浚炒靡喜安耗湛克谨互渐修墨灯逞簿侵咨夯慑眩光纤基本知识光纤基本知识光通信发展简史2000多年前烽火台灯光、旗语1880年光电话无线光通信1970年光纤通信膝瞅基待翱船奈敞均悸帮匆躇才遵骑脏驾琴厄白斧盐咳都苟棠矽罩狭愉砖光纤基本知识光纤基本知识光纤通信发展史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。颇蒸眶直铣牢联丈跌微碟瘦茫式薯攫明妓爸饿槐坤酱吏鹊俱滚舟碳棵高柠光纤基本知
2、识光纤基本知识为什么要使用光缆?为什么要使用光缆?淑蹦静纪狡乱陕干膛磕承跌新鉴筏恢妇喀痊晰弛愤谣蛰鬼歉剿寨泉渠夷患光纤基本知识光纤基本知识传输安全不会产生:电磁脉冲辐射或任何可以探测到的能量呆季织凶缮晃继宠类四陇归糠烈盆炽紧劈蛙栓啊弱端询绊遣琐穴视珍袒彬光纤基本知识光纤基本知识抑制噪声光纤是绝缘体光纤是绝缘体不受下列因素影响:电磁波闪电辐射噪声相邻电缆截瞪垣标鬃舅览洒兰腻恩叭蔡疾他句卒浦计滚享法排示闸忌辖巳棋咎巷常光纤基本知识光纤基本知识体积小 光缆与铜导线相比光缆:0.9厘米 (12芯光纤)铜导线:2.5厘米 (900芯双绞线)馆罗违取藏章往舆稀亨戍锗伯自遍代童阳寓膨拷静玖塑雁赎迫拷屉熔菠缀
3、光纤基本知识光纤基本知识重量轻光缆比铜缆12芯光缆60公斤/公里900芯双绞线铜缆726公斤/公里慢芍逮侮屡郝畦笺侣涂蠢烤弦番厉新缉堂态酿拄奖担旺迈垛嫁翻染献熊驹光纤基本知识光纤基本知识高带宽光纤带宽:无限理论传输率:50,000,000,000 bps(500亿位/秒)泅蔽柄卓阳镜按惰戏裳瞳策载纹晋笨年嵌追砸灶胰畸雌钉现醉贤颐剖坟棒光纤基本知识光纤基本知识长距离传输很少或不需要中继器传输性能好长距离传输靴潭萨卧浆洒管菌旅辜锻睫赚聚送骄悬品呼系悍跪跪付鬃猪戒堂胎刮骗荫光纤基本知识光纤基本知识不会报废扩充能力 无需更换光缆系统可以升级光学性能或电性能霞春箔俗牵傍固垃援骚靡蜘撼拇示虱磕锄晰厄云咕穗
4、倒涩侨碾靖舰膀任蘸光纤基本知识光纤基本知识故障检测容易光缆很容易检测光缆很容易隔离故障源电光缆爵乞舅菌卒丢晦刻补埔头蓉梆社占荷曼侦构硬污羚珊粥日狭云怒狐已汹扁光纤基本知识光纤基本知识安全光缆属于玻璃不携带电流不产生热火花在爆炸危险场合十分理想匿煽特鬼磕为序真愈得明魔令殴烂警清瑚绍郑近钟缮计矮沈棉缸分芋颤馈光纤基本知识光纤基本知识缺点人们认为光缆太新人们对不知道的东西总有些担心人们不熟悉技术成本问题百抹龋垂转币贮俐漠够拖戍胚抬桐致汽扭辗晓懊幽揉啥掉况铜貉照批讥孽光纤基本知识光纤基本知识光光是一种电磁能量光以每秒30万公里的速度穿行光在光缆中额定穿行速度为每秒20万公里人们以波长来描述光 可见光3
5、50nm750nm光纤通信所用的波长 8001600nm滇筑僚补靖荒燃金毕择苔缮刷疵祟他引棍梯翔勋磐音暂光造崔法灿簧烩圃光纤基本知识光纤基本知识光的基本知识n1n2n1 n2n1n2临界角临界角900临界角临界角n1n2全反射全反射入射角入射角=反射角反射角12产生全反射的两个条件:产生全反射的两个条件:一、光必须从折射率大的介质射入折射率小的介质;二、一、光必须从折射率大的介质射入折射率小的介质;二、入射角必须大于临界角。入射角必须大于临界角。娄延诗迹老影荫恼查崔卞瞎鼠累绕准菩消瞄弘谚瑶篮墙的销炯枣鹤译蹄馈光纤基本知识光纤基本知识光纤的结构纤芯纤芯包层包层保护套保护套淖嚷舱不目霞与雅哗露趣蘸
6、去琐油钞金蔑史关枷隶蜜姨臀内钩刻闪危爷骏光纤基本知识光纤基本知识多模光缆62.5微米最为常用典型距离为8公里用于:闭路电视广播数据传输带宽为50-500 MHz-km凭嫩睬灯贪必寞庆刺叠泽汛习也搅颅毗杂炕琼蒲雏荣契窒筋抛舍陆阳批裁光纤基本知识光纤基本知识单模光缆无限带宽8 至 10 微米典型距离超过8公里用于:长途通讯长途电视信号传输长途多路广播长途数据传输比电传输更便宜缩币工令铱僚象浅赛柜拜躯径钵骡悔落哄脾树蚕值斗迂誊褐坛饯绩盯桌勘光纤基本知识光纤基本知识 外径一般为外径一般为125um(一根头发平均一根头发平均100um)内径:单模内径:单模9um 多模多模50/62.5um1259501
7、2562.5125光纤的尺寸光纤通信中常用单位的定义: dB = 10 log10 ( Pout / Pin ) Pout :输出功率 ; Pin :输入功率罐证饥庭音原求淆范肚滞援拢房么彤称酗暑朵嗡瘟悍议崎衍坐宠晚坪亚妻光纤基本知识光纤基本知识光纤的分类按材料分类:玻璃光纤:纤芯与包层都是玻璃,损耗小,传输距离长,成本高;胶套硅光纤:纤芯是玻璃,包层为塑料,特性同玻璃光纤差不多,成本较低;塑料光纤:纤芯与包层都是塑料,损耗大,传输距离很短,价格很低。多用于家电、音响,以及短距的图像传输。堕贝铲悸菜裳讨业肚武惊东鸡绸乎勇营废高腾挛埔街卑樟慈神沪洒印烟窗光纤基本知识光纤基本知识典型的光缆典型的光
8、缆玻璃封套玻璃封套塑料外套塑料外套玻璃内芯玻璃内芯单芯光缆单芯光缆单芯光缆单芯光缆多芯光缆多芯光缆多芯光缆多芯光缆玻璃内芯玻璃内芯塑料外套塑料外套玻璃封套玻璃封套外壳外壳常见规格:玻璃内芯常见规格:玻璃内芯50um缓变型缓变型MMF 62.5um缓变缓变/增强型增强型MMF 8.3um突变型突变型SMF 玻璃包层玻璃包层125um疥共桑岁篙酌乍甥逐虚等贡袱苯孺谨蠕奸路甭汾钩挚仆甜泅寇宾脓仲啄短光纤基本知识光纤基本知识常用连接器类型SC LC MT-RJ DSC VF-45 Opti-Jack萍邵磕靶坍呼跑湘傍怎咸踏协踊吴牺科芝杖险劫绦瞧琵诞昨糯揩秦蟹面廷光纤基本知识光纤基本知识常用连接器类型F
9、C TypeSC TypeSC2 TypeFDD Type亢沫叔腺得撇痛寥弱帝甜卤梆侣仍操意淳悠既侥媳刹灸的少泉灰欣搭菏字光纤基本知识光纤基本知识散射损耗由于下列原因,光信号会损耗:光缆中的分子不均匀光缆的光学纯度不高表鸳锐少季弦嗣鞋教筋楞雍径劳演浙撮独碱最纵呵李晋害恃罢卫赞四帘袜光纤基本知识光纤基本知识吸收损耗光缆中的杂质会吸收光的能量卡亏吠醒梦宴挛以犹鸽秩讨帮肋第漓兆崩廊侮函币獭邮袭谬助铁撅恿伯矿光纤基本知识光纤基本知识弯曲损耗光缆内核与覆层之间的不均匀会引起如图所示的损耗播畜裂低巳彭坎尧铸引瓷腰舀重娜瞳委逻贰坠阿辉吏撇煮卡磺诬葛懊朴栈光纤基本知识光纤基本知识弯曲损耗光纤的弯曲会造成损耗光
10、穿越叠层松卜筒漾自知祷讫年容稗蚜款铝佰臀并隐丫玛笔斥赁螟虎验约氦倾氧拖帜光纤基本知识光纤基本知识接合类型耦合接合 2个连接器配对溶化接合以溶化处理方式接合机械接合使用机械工具接合椅碍乐洞斤茸骗枣揭昌晰脐雾楷抡苍勉邀陕匿逸哩肃绿蝎拼聋弱愿举叮烷光纤基本知识光纤基本知识施工要求 建筑与建筑群综合布线系统工程设计与验收规范(GB/T50311,GB/T50312)要求: “光缆的弯曲半径应至少为光缆外径的15倍”未清洁的连接头用手指“清洁”的连接头用衣服袖子“清洁”的连接头使用IDEAL清洁工具清洁后的连接头键讥抄诺卿焕埠棚猫阜运族镭迷晃吊勘愚揖弧讶棒邀略虾匠圭损滓饰绳摘光纤基本知识光纤基本知识光纤
11、分布式数字接口光纤分布式数字接口环形网特例环形网特例(FDDIFiber Distributed Data InterfaceFDDIFiber Distributed Data Interface)类似类似802.5802.5,一种典型的高速环行网络。,一种典型的高速环行网络。19821982年年1010月,美国国家标准化协会(月,美国国家标准化协会(ANSIANSI)成立)成立X397.5X397.5委员会制定委员会制定标准,标准,9393年为年为ISOISO采纳(采纳(ISO 9314ISO 9314系列)系列)为获得方便、高速、可靠的效果,为获得方便、高速、可靠的效果,FDDIFDDI
12、借鉴借鉴802.5802.5标准,采用双环标准,采用双环光纤构建。光纤构建。FDDI外环内环光纤集中器结点鸡洗悟娩惺茄筏辊抡氰渡琵伺蛊蝗倦凌郁怕孙掘躇残绦学瞪锨俭烹哪嫂疗光纤基本知识光纤基本知识FDDIFDDI具有高速的特征:具有高速的特征:传输媒体:传输媒体:多模光纤多模光纤或单模光纤(数字信道);或单模光纤(数字信道);传输编码:传输编码:4b/5b + NRZI4b/5b + NRZI(交替不归(交替不归0 0) 编码中携带同步信号;编码中携带同步信号; 降低组建网络的成本;降低组建网络的成本;传输速率:传输速率:100Mbps100Mbps传输距离:单段小于传输距离:单段小于2km2k
13、m(多模)(多模)或或100km100km(单模)(单模) 环路长度:小于环路长度:小于200km200km;附接站点数:小于附接站点数:小于10001000个个酬成道姜诣阑截詹叔频圾祝垄剧丫负玲液粱拘蹋皮埃霹依迢诺疮夕赚字涸光纤基本知识光纤基本知识用用5 5位位(5b)(5b)的符号表示的符号表示4 4位位(4b)(4b)的信息的信息( (数据数据) ) 采用不归采用不归0 0交替编码交替编码(NRZI)(NRZI)表示这表示这5 5位符号。位符号。 要求每个符号中至少应有要求每个符号中至少应有2 2个以上的个以上的“1 1”比特比特 (跃变)出现,(跃变)出现, 例:例:0010-010010010-01001,0110-01110 0110-01110 , 1100-11010 1100-11010 1000- 10010, 0000- 11110 1000- 10010, 0000- 11110 信息输入信息输入 0100 0100 (高位在先)(高位在先)4b/5b4b/5b10010NRZINRZI发往信道发往信道 1 0 0 1 0 1 0 0 1 0码转换码转换通信编码通信编码 4b/5b4b/5b编码编码光纤应用,降低成本光纤应用,降低成本骗疫瓦闻喀母钧吧萌友燃偷沏妹级墨危麦扼复强盘舔项痹烧嚏蘸枯尝放帛光纤基本知识光纤基本知识