光纤通信应用
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技术发展 • 为充分利用网络资源，运营商开发
的各种新（增值）业务应运而生 • 光纤通信是电力网通信调度信号传
输的发展方向
光纤通信应用
光纤通信网络
• 以光波为信号载体，以光导纤维为传输介质的 通信方式即为光纤通信
• 光纤传输具有独特的优越性、巨大的传输带宽 • 目前，百分之八十五以上的信息（语音、数据、
光纤通信应用
光纤传输的应用问题
• 光纤使用中不能弯曲过小 • 光纤线路的连接操作较复杂
（固定、活动） • 光的分路与耦合较困难
光纤通信应用
光纤通信的技术演变
大气光通信 1966年：高锟的论点 1970年：光纤（康宁）器件（贝尔）、1976（中国武汉） 系统建设：市话（1982）——长话（1987）——八纵八横 波长应用：850nm——1310nm——1550nm（S、C、L） 光纤应用：MMF——SMF——新型：G.655、LEAF、EDF、DCF 信号类型：模拟——数字（PDH——SDH） 传输速率：8M、34M、140M、——155M、622M、2.5G、10G 使用波长:单一波长——波分复用——密集波分复用(DWDM) 网络技术：光分插复用（OADM）——光交叉连接（OXC）
–分为基模TEM00和高阶模TEMmn • 偏振模
TEM00
TEM11
–指同一光波模式所包含的相互正交的两个偏振 态
光纤通信应用
ITU-T建议文号
G.651光纤(MM)—多模光纤 G.652光纤(SM)—标准单模光纤 G.653光纤(SM)—色散位移光纤 G.654光纤(SM)—截止波长位移光纤 G.655光纤(SM)—非零色散位移光纤 G.656光纤(SM)—宽带NZ-DSF G.657光纤(SM)—抗弯曲衰减光纤
• 光纤规格代号（右边数字或字母）
依次为：光纤芯数、光纤类型（D、J、S模场 直径/包层外径、工作波长（1、2、3）、 衰耗系数、适用温度（A、B、C、D）
光纤通信应用
光缆代号示例
• GYTA33——36D9/125（325）B • GYDTS——192D9/125（230）A • GYXTW——24D9/125（236）A • GJFV——1D9/125（325）D
错技术
3、实现光孤子通信
光纤通信应用
光传输系统主要指标
光纤通信应用
光纤传输系统发送指标
1、工作波长（λ）：
850nm.1310nm.1550nm(S.C.L波段)
线路传输特性与系统工作波长密切相关。
2、平均发送光功率（Ps） ：
功率单位：mw、μw（制造、购买光源用） dBm（设计、施工、测量用）
光纤通信应用
光纤的基本参数
3.数值孔径：NA=n1 =Sin
•数值孔径表示光纤接收（耦合）光信号的能力 •常规单模光纤的NA值约为0.108 •多模光纤的NA值大于单模光纤，故光耦合效率高。 •NA值与折射率差有关，太大会形成多模传输。
光纤层不圆度：< 1% 2、同心度误差： < 0.8μm
光纤通信应用
光纤传输系统发送指标
3、光谱特性（Δλ）：
信号脉冲包含的波长范围
4、边模抑制比（SMSR）：
SMSR = Pmain/ Pside≥30dB
5、消光比（EXT）：
EXT=P。/P1x100%<10% or 10lgP1/P。>10dB P。：全零码的光功率值，P1：全1码的光功率 值。
dBm=10 Log Ps/1mw（毫瓦分贝值）
光纤通信应用
光纤工作波段
工作窗口
第一窗口 第二窗口 第三窗口
第四窗口 第五窗口
波 段 标称波长
O波 段 S波 段 C波 段 L波 段 E波段
850 1310 1550 1550 1550 波长扩展
波长范围（nm）
1280-1360 1460-1530 1530-1565 1565-1625 1360-1460
光纤与光缆
光纤通信应用
光纤结构
涂复层
包层
纤芯
nn12
包层
涂复层
n1≈1.4672
n2 ≈1.4647
介质折射率的差别形成光波导
光纤通信应用
光纤光缆制造工艺
• 原料提纯 • 熔炼制棒 • 拉丝涂覆 • 套塑成缆
光纤通信应用
光纤的类别
可有不同分类方式:
• 按传导模数分：多 模（MMF）单 模（SMF） • 按折射率分布：渐变型（GI） 阶跃型（SI） • 按特殊用途分：
图象）通过光纤传输 • 我国各通信运营商与各行业、部门的专用网建
设的光缆骨干网、城域网及用户接入网总长度 已达680万公里以上
光纤通信应用
光纤通信的特点
• 传输带宽达数百THz，通信容量极大。 • 传输衰耗低，中继距离长。 • 光缆重量轻、尺寸小，便于敷设与维护。 • 抗电磁干扰,特别有利于电力网通信. • 无信号间串扰，保密性好。 • 材料来源广，成本相对低。
光纤传输扩容方式
• 光纤通信技术主要围绕提高传输容量与增大 传输距离发展。(PDH——SDH——WDM）
• 提高传输容量的手段有：
1、SDM—采用增加光纤对扩大通信容量。
2、TDM—不断提高信道传输速率。
3、WDM—增加光纤中信道(波长)数量。
• 增大传输距离的方式有：
1、进行光放大 2、采用色散补偿与前向纠
D = 10lg Pmax/Pmin（Pr） （dB）
光纤通信应用
不同工作条件下的接收灵敏度
灵敏度与系统误码指标相关!
速率等级 误码指标
BER
2Mb/s STM-4 STM-16
-9
-10
10
10
STM-64
-12
10
接收灵敏度 -50dBm -32dBm -28dBm -20dBm Pr
光纤通信应用
光纤通信应用
光纤通信系统涉及的产品
（1）光传输设备：光端机、中继机、波分复用机
（2）光纤、光缆及附件：接头盒、终端盒、光配线架
（3）光电器件： 有源器件：光源、光探测器、光放大器、波长转换器等 无源器件：连接器、隔离器、耦合 器、波分复用器等
（4）测试仪器与专用工具： 误码分析仪、光时域反射仪（OTDR）、光谱分析仪 光源、光功率计、光纤熔接机、米勒钳、切割器等。
光纤通信应用
光纤传输系统接收指标
1.接收灵敏度(Pr)
在保证系统误码指标的条件下，光接收机所 需要的最小光功率值：
Pr = 10lg Pmin/mw
（dBm）
Pr值决定于系统传输速率、码型以及光探测 器的类型。
2.接收动态范围(D) 在保证系统误码指标的条件下，光接收机所
需最小光功率值与所允许的最大光功率值之差。 即：
• OTDR测试功能：
1、光缆线路长度 （工程施工、线路维
2、光纤衰耗分布
护中广泛应用。）
3、接头损耗
4、线路故障点的位置。
光纤通信应用
光缆
光纤通信应用
光缆类别
• 缆芯结构不同分为: 中心管式 层绞式 骨架式光缆
• 敷设条件不同分为:
架空光缆、管道光缆、直埋光缆和水底光缆
• 光缆中光纤的松紧状态不同分为:
光纤通信应用
光纤的传输特性
• 传输衰减 • 传输色散 • 非线性效应
光纤通信应用
光纤传输衰减
• 光纤传输中各种因素引起的信号能量损失
• 传输衰耗是系统设计、光功率分配、中继 距离确定的重要参数
• 定义： Pin
L
Pout
× L =10 L g Pin /Pout （dB）
光纤通信应用
光纤衰减机理
光纤通信应用
光缆构造与材料
光缆外护套 • 野外用光缆：采用黑色聚乙烯（PE） 易成形、机械强度高、致密性好、耐紫外
线。
• 局内用光缆：浅色聚氯乙烯（PVC） 挠性好、耐弯曲疲劳且具阻燃性能。
光纤通信应用
光缆型号标识
• 目前尚无ITU-T建议，采用 GB/T（908-2000） • 完整代号分为两大部分：
光纤通信应用
GYTA
光纤通信应用
GYTS
光纤通信应用
GYXTA
光纤通信应用
GHDT53
3000芯
烽火烽火通信通信光纤通信概述光纤通信概述烽火烽火通信通信通信业务的迅猛增长主要体现为对传输带宽的需求光纤通信以其独特的优越性巨大的传输带宽成为当今最主要的信息传输方式光纤通信在所有信息传输领域均获得广泛应用烽火烽火通信通信通信网与业务应用用户规模与业务需求增长推动网络技术发展为充分利用网络资源运营商开发的各种新增值业务应运而生光纤通信是电力网通信调度信号传输的发展方向烽火烽火通信通信光纤通信网络以光波为信号载体以光导纤维为传输介质的以光波为信号载体以光导纤维为传输介质的通信方式即为光纤通信通信方式即为光纤通信目前百分之八十五以上的信息语音数据图象通过光纤传输我国各通信运营商与各行业部门的专用网建设的光缆骨干网城域网及用户接入网总长度已达680万公里以上烽火烽火通信通信光纤通信的特点传输带宽达数百传输带宽达数百thzthz通信容量极大
G.653 G.654 G.655A、G.655B
IEC标准
A1a A1b B1.1、B1.3
B2 B1.2 B4
注:G.652C(B1.3)为全波光纤,G.652B有偏振色散要求,仍归于B1.1 G.654(B1.2)为截止波长位移光纤(最低衰耗光纤)
光纤通信应用
单模光纤导光原理
光的折射现象：
光的全反射：
——自动光交换（ASON）
光纤通信应用
光纤通信的应用类型
• 公用网：市话局间中继、长途干线系统 （国际、 一级、二级）、移动网
• 专用网：铁道、电力、军事、石油、 高速、金融、公安等
• 广电网：HFC图象传输（CATV） • 计算机网：WAN、MAN、FRN、DDN • 用户接入网：FTTC、FTTB、FTTH、FTTO
光纤通信应用
特殊用途光纤
1、掺铒光纤（EDF） 2、色散补偿光纤（DCF） 3、数据光纤 4、大有效面积光纤（LEAF） 5、色散平坦光纤 6、全波光纤（AWF）
光纤通信应用
常用光纤命名与标准对照
光纤名称
多模光纤 非色散位移光纤 零色散位移光纤 截止波长位移光纤 非零色散位移光纤
ITU-T标准
G.651 G.652A、B、C
EDF、DCF、LEAF……. • 按ITU-T或IEC文号分：
G.651（ A1 ）、 G.652（ B1 ） G.653（ B2 ）、 G.655（ B4 ）…….
光纤通信应用
模的概念
• 纵模
–指激光振荡的频谱成分，即波长成分
–单纵模激光器的频率仍有一定的分布范围
• 横模
–指电磁场的横向场分布
光纤通信应用
光纤传输系统
光纤通信应用
单信道光传输系统
E/O
交
光 端
换
机
O /E/O 中 继 机
O/E
光 端
交
机
换
光纤数字通信系统的技术指标：
（1）误码指标：平均误码率 BER 误码秒 ES 严重误码秒 SES 误码块 EB 误块秒比 ESR
（2）抖动与漂移性能 （3）光发送与接收的技术指标
光纤通信应用
3 21
12 3
Sin = =1.460/1.464
=85.8
入射角=90-85.8=4.2度，近于直线传导。
光纤通信应用
光纤的基本参数
1.几何尺寸 （μm）
类别
SM MM EDF DCF
纤芯直径（2a） 9 50
4.5
6
包层外径（2b）
125
涂复层外径
约250
数据 62.5
2 相对折射率差
= n1- n2 / n1
• 填充
材料：气体、油膏、阻水纱 对油膏性能要求：无腐蚀、高低温特性、易 清除
光纤通信应用
光缆构造与材料
• 加强件（抗拉）
1、金属：磷化钢丝、钢绞线（野外光缆） 2、非金属：工程塑料（电力光缆用）
芳纶纤维（局内光缆用） 要求：材料杨氏模量 E 值大、不锈蚀
• 护层（提供侧面保护）
不同结构的光缆根据应用要求选用不同材料的护层， 主要提供侧面保护。
紧结构 松结构 半松半紧结构光缆
• 使用环境与缆中材料不同可分为:
金属加强构件、非金属加强构件 阻燃、防蚁光缆、电力 光缆
光纤通信应用
光缆构造与材料
• 套塑
1、松套—多纤合成、油膏填充，适于野外 光缆(PBT)
余长控制（水温、绞合节距） 2、紧套—单纤紧包、线径细，适于局内光缆。
(硅橡胶 or PVC)
• 光纤材料固有损耗：
1、 瑞利散射—光纤工艺中材料结晶产生的不 均匀组织引起。其效率与光波长的四次方成反 比。
2、材料吸收—光纤材料（含杂质）对光信号的 吸收。可分为紫外吸收与红外吸收。
光纤通信应用
附加损耗
附加损耗 主要指光纤使用中引起的损耗
• 接续损耗 包括： 1、光纤固定熔接损耗（一般小于0.05dB) 2、活动连接损耗(一般小于0.3dB)
光缆型式代号
——
光纤规格代号
• 光缆型式代号（左边字母或数字）
1、光缆类型：GY、GJ、GH、GT、GS…… 2、加强件: 无符号、F、 3、特征代号：B、T、Z、X、G、D…...
光纤通信应用
光缆型号标识
4、护层代号：PE、PVC、A、S、L、Q、 W、 33、43、53
5、外护套代号：Y（或03，可略）、V
• 弯曲损耗
光纤通信应用
光纤衰减的测量
• 常用测量方法： 1、剪断法 2、插入法 3、背向散射法
• 剪断法测量：（ITU-T建议的基准方法）
光源
滤模器 被测光纤（L）
P2 2m
光功率计 P1
= Lg （dB/Km）
光纤通信应用
背向散射法测量
• 利用光传输中的背向散射与菲涅尔反射设 计的光时域反射仪（OTDR）测量。
光纤通信应用
2020/11/5
光纤通信应用
通信业务的迅猛增长主要体 现为对传输带宽的需求
光纤通信以其独特的优越性、 巨大的传输带宽成为当今最主 要的信息传输方式
光纤通信在所有信息传输领 域均获得广泛应用
光纤通信应用
通信网与业务应用
• 传输网络是各种通信应用的平台 • 用户规模与业务需求增长推动网络
的各种新（增值）业务应运而生 • 光纤通信是电力网通信调度信号传
输的发展方向
光纤通信应用
光纤通信网络
• 以光波为信号载体，以光导纤维为传输介质的 通信方式即为光纤通信
• 光纤传输具有独特的优越性、巨大的传输带宽 • 目前，百分之八十五以上的信息（语音、数据、
光纤通信应用
光纤传输的应用问题
• 光纤使用中不能弯曲过小 • 光纤线路的连接操作较复杂
（固定、活动） • 光的分路与耦合较困难
光纤通信应用
光纤通信的技术演变
大气光通信 1966年：高锟的论点 1970年：光纤（康宁）器件（贝尔）、1976（中国武汉） 系统建设：市话（1982）——长话（1987）——八纵八横 波长应用：850nm——1310nm——1550nm（S、C、L） 光纤应用：MMF——SMF——新型：G.655、LEAF、EDF、DCF 信号类型：模拟——数字（PDH——SDH） 传输速率：8M、34M、140M、——155M、622M、2.5G、10G 使用波长:单一波长——波分复用——密集波分复用(DWDM) 网络技术：光分插复用（OADM）——光交叉连接（OXC）
–分为基模TEM00和高阶模TEMmn • 偏振模
TEM00
TEM11
–指同一光波模式所包含的相互正交的两个偏振 态
光纤通信应用
ITU-T建议文号
G.651光纤(MM)—多模光纤 G.652光纤(SM)—标准单模光纤 G.653光纤(SM)—色散位移光纤 G.654光纤(SM)—截止波长位移光纤 G.655光纤(SM)—非零色散位移光纤 G.656光纤(SM)—宽带NZ-DSF G.657光纤(SM)—抗弯曲衰减光纤
• 光纤规格代号（右边数字或字母）
依次为：光纤芯数、光纤类型（D、J、S模场 直径/包层外径、工作波长（1、2、3）、 衰耗系数、适用温度（A、B、C、D）
光纤通信应用
光缆代号示例
• GYTA33——36D9/125（325）B • GYDTS——192D9/125（230）A • GYXTW——24D9/125（236）A • GJFV——1D9/125（325）D
错技术
3、实现光孤子通信
光纤通信应用
光传输系统主要指标
光纤通信应用
光纤传输系统发送指标
1、工作波长（λ）：
850nm.1310nm.1550nm(S.C.L波段)
线路传输特性与系统工作波长密切相关。
2、平均发送光功率（Ps） ：
功率单位：mw、μw（制造、购买光源用） dBm（设计、施工、测量用）
光纤通信应用
光纤的基本参数
3.数值孔径：NA=n1 =Sin
•数值孔径表示光纤接收（耦合）光信号的能力 •常规单模光纤的NA值约为0.108 •多模光纤的NA值大于单模光纤，故光耦合效率高。 •NA值与折射率差有关，太大会形成多模传输。
光纤层不圆度：< 1% 2、同心度误差： < 0.8μm
光纤通信应用
光纤传输系统发送指标
3、光谱特性（Δλ）：
信号脉冲包含的波长范围
4、边模抑制比（SMSR）：
SMSR = Pmain/ Pside≥30dB
5、消光比（EXT）：
EXT=P。/P1x100%<10% or 10lgP1/P。>10dB P。：全零码的光功率值，P1：全1码的光功率 值。
dBm=10 Log Ps/1mw（毫瓦分贝值）
光纤通信应用
光纤工作波段
工作窗口
第一窗口 第二窗口 第三窗口
第四窗口 第五窗口
波 段 标称波长
O波 段 S波 段 C波 段 L波 段 E波段
850 1310 1550 1550 1550 波长扩展
波长范围（nm）
1280-1360 1460-1530 1530-1565 1565-1625 1360-1460
光纤与光缆
光纤通信应用
光纤结构
涂复层
包层
纤芯
nn12
包层
涂复层
n1≈1.4672
n2 ≈1.4647
介质折射率的差别形成光波导
光纤通信应用
光纤光缆制造工艺
• 原料提纯 • 熔炼制棒 • 拉丝涂覆 • 套塑成缆
光纤通信应用
光纤的类别
可有不同分类方式:
• 按传导模数分：多 模（MMF）单 模（SMF） • 按折射率分布：渐变型（GI） 阶跃型（SI） • 按特殊用途分：
图象）通过光纤传输 • 我国各通信运营商与各行业、部门的专用网建
设的光缆骨干网、城域网及用户接入网总长度 已达680万公里以上
光纤通信应用
光纤通信的特点
• 传输带宽达数百THz，通信容量极大。 • 传输衰耗低，中继距离长。 • 光缆重量轻、尺寸小，便于敷设与维护。 • 抗电磁干扰,特别有利于电力网通信. • 无信号间串扰，保密性好。 • 材料来源广，成本相对低。
光纤传输扩容方式
• 光纤通信技术主要围绕提高传输容量与增大 传输距离发展。(PDH——SDH——WDM）
• 提高传输容量的手段有：
1、SDM—采用增加光纤对扩大通信容量。
2、TDM—不断提高信道传输速率。
3、WDM—增加光纤中信道(波长)数量。
• 增大传输距离的方式有：
1、进行光放大 2、采用色散补偿与前向纠
D = 10lg Pmax/Pmin（Pr） （dB）
光纤通信应用
不同工作条件下的接收灵敏度
灵敏度与系统误码指标相关!
速率等级 误码指标
BER
2Mb/s STM-4 STM-16
-9
-10
10
10
STM-64
-12
10
接收灵敏度 -50dBm -32dBm -28dBm -20dBm Pr
光纤通信应用
光纤通信应用
光纤通信系统涉及的产品
（1）光传输设备：光端机、中继机、波分复用机
（2）光纤、光缆及附件：接头盒、终端盒、光配线架
（3）光电器件： 有源器件：光源、光探测器、光放大器、波长转换器等 无源器件：连接器、隔离器、耦合 器、波分复用器等
（4）测试仪器与专用工具： 误码分析仪、光时域反射仪（OTDR）、光谱分析仪 光源、光功率计、光纤熔接机、米勒钳、切割器等。
光纤通信应用
光纤传输系统接收指标
1.接收灵敏度(Pr)
在保证系统误码指标的条件下，光接收机所 需要的最小光功率值：
Pr = 10lg Pmin/mw
（dBm）
Pr值决定于系统传输速率、码型以及光探测 器的类型。
2.接收动态范围(D) 在保证系统误码指标的条件下，光接收机所
需最小光功率值与所允许的最大光功率值之差。 即：
• OTDR测试功能：
1、光缆线路长度 （工程施工、线路维
2、光纤衰耗分布
护中广泛应用。）
3、接头损耗
4、线路故障点的位置。
光纤通信应用
光缆
光纤通信应用
光缆类别
• 缆芯结构不同分为: 中心管式 层绞式 骨架式光缆
• 敷设条件不同分为:
架空光缆、管道光缆、直埋光缆和水底光缆
• 光缆中光纤的松紧状态不同分为:
光纤通信应用
光纤的传输特性
• 传输衰减 • 传输色散 • 非线性效应
光纤通信应用
光纤传输衰减
• 光纤传输中各种因素引起的信号能量损失
• 传输衰耗是系统设计、光功率分配、中继 距离确定的重要参数
• 定义： Pin
L
Pout
× L =10 L g Pin /Pout （dB）
光纤通信应用
光纤衰减机理
光纤通信应用
光缆构造与材料
光缆外护套 • 野外用光缆：采用黑色聚乙烯（PE） 易成形、机械强度高、致密性好、耐紫外
线。
• 局内用光缆：浅色聚氯乙烯（PVC） 挠性好、耐弯曲疲劳且具阻燃性能。
光纤通信应用
光缆型号标识
• 目前尚无ITU-T建议，采用 GB/T（908-2000） • 完整代号分为两大部分：
光纤通信应用
GYTA
光纤通信应用
GYTS
光纤通信应用
GYXTA
光纤通信应用
GHDT53
3000芯
烽火烽火通信通信光纤通信概述光纤通信概述烽火烽火通信通信通信业务的迅猛增长主要体现为对传输带宽的需求光纤通信以其独特的优越性巨大的传输带宽成为当今最主要的信息传输方式光纤通信在所有信息传输领域均获得广泛应用烽火烽火通信通信通信网与业务应用用户规模与业务需求增长推动网络技术发展为充分利用网络资源运营商开发的各种新增值业务应运而生光纤通信是电力网通信调度信号传输的发展方向烽火烽火通信通信光纤通信网络以光波为信号载体以光导纤维为传输介质的以光波为信号载体以光导纤维为传输介质的通信方式即为光纤通信通信方式即为光纤通信目前百分之八十五以上的信息语音数据图象通过光纤传输我国各通信运营商与各行业部门的专用网建设的光缆骨干网城域网及用户接入网总长度已达680万公里以上烽火烽火通信通信光纤通信的特点传输带宽达数百传输带宽达数百thzthz通信容量极大
G.653 G.654 G.655A、G.655B
IEC标准
A1a A1b B1.1、B1.3
B2 B1.2 B4
注:G.652C(B1.3)为全波光纤,G.652B有偏振色散要求,仍归于B1.1 G.654(B1.2)为截止波长位移光纤(最低衰耗光纤)
光纤通信应用
单模光纤导光原理
光的折射现象：
光的全反射：
——自动光交换（ASON）
光纤通信应用
光纤通信的应用类型
• 公用网：市话局间中继、长途干线系统 （国际、 一级、二级）、移动网
• 专用网：铁道、电力、军事、石油、 高速、金融、公安等
• 广电网：HFC图象传输（CATV） • 计算机网：WAN、MAN、FRN、DDN • 用户接入网：FTTC、FTTB、FTTH、FTTO
光纤通信应用
特殊用途光纤
1、掺铒光纤（EDF） 2、色散补偿光纤（DCF） 3、数据光纤 4、大有效面积光纤（LEAF） 5、色散平坦光纤 6、全波光纤（AWF）
光纤通信应用
常用光纤命名与标准对照
光纤名称
多模光纤 非色散位移光纤 零色散位移光纤 截止波长位移光纤 非零色散位移光纤
ITU-T标准
G.651 G.652A、B、C
EDF、DCF、LEAF……. • 按ITU-T或IEC文号分：
G.651（ A1 ）、 G.652（ B1 ） G.653（ B2 ）、 G.655（ B4 ）…….
光纤通信应用
模的概念
• 纵模
–指激光振荡的频谱成分，即波长成分
–单纵模激光器的频率仍有一定的分布范围
• 横模
–指电磁场的横向场分布
光纤通信应用
光纤传输系统
光纤通信应用
单信道光传输系统
E/O
交
光 端
换
机
O /E/O 中 继 机
O/E
光 端
交
机
换
光纤数字通信系统的技术指标：
（1）误码指标：平均误码率 BER 误码秒 ES 严重误码秒 SES 误码块 EB 误块秒比 ESR
（2）抖动与漂移性能 （3）光发送与接收的技术指标
光纤通信应用
3 21
12 3
Sin = =1.460/1.464
=85.8
入射角=90-85.8=4.2度，近于直线传导。
光纤通信应用
光纤的基本参数
1.几何尺寸 （μm）
类别
SM MM EDF DCF
纤芯直径（2a） 9 50
4.5
6
包层外径（2b）
125
涂复层外径
约250
数据 62.5
2 相对折射率差
= n1- n2 / n1
• 填充
材料：气体、油膏、阻水纱 对油膏性能要求：无腐蚀、高低温特性、易 清除
光纤通信应用
光缆构造与材料
• 加强件（抗拉）
1、金属：磷化钢丝、钢绞线（野外光缆） 2、非金属：工程塑料（电力光缆用）
芳纶纤维（局内光缆用） 要求：材料杨氏模量 E 值大、不锈蚀
• 护层（提供侧面保护）
不同结构的光缆根据应用要求选用不同材料的护层， 主要提供侧面保护。
紧结构 松结构 半松半紧结构光缆
• 使用环境与缆中材料不同可分为:
金属加强构件、非金属加强构件 阻燃、防蚁光缆、电力 光缆
光纤通信应用
光缆构造与材料
• 套塑
1、松套—多纤合成、油膏填充，适于野外 光缆(PBT)
余长控制（水温、绞合节距） 2、紧套—单纤紧包、线径细，适于局内光缆。
(硅橡胶 or PVC)
• 光纤材料固有损耗：
1、 瑞利散射—光纤工艺中材料结晶产生的不 均匀组织引起。其效率与光波长的四次方成反 比。
2、材料吸收—光纤材料（含杂质）对光信号的 吸收。可分为紫外吸收与红外吸收。
光纤通信应用
附加损耗
附加损耗 主要指光纤使用中引起的损耗
• 接续损耗 包括： 1、光纤固定熔接损耗（一般小于0.05dB) 2、活动连接损耗(一般小于0.3dB)
光缆型式代号
——
光纤规格代号
• 光缆型式代号（左边字母或数字）
1、光缆类型：GY、GJ、GH、GT、GS…… 2、加强件: 无符号、F、 3、特征代号：B、T、Z、X、G、D…...
光纤通信应用
光缆型号标识
4、护层代号：PE、PVC、A、S、L、Q、 W、 33、43、53
5、外护套代号：Y（或03，可略）、V
• 弯曲损耗
光纤通信应用
光纤衰减的测量
• 常用测量方法： 1、剪断法 2、插入法 3、背向散射法
• 剪断法测量：（ITU-T建议的基准方法）
光源
滤模器 被测光纤（L）
P2 2m
光功率计 P1
= Lg （dB/Km）
光纤通信应用
背向散射法测量
• 利用光传输中的背向散射与菲涅尔反射设 计的光时域反射仪（OTDR）测量。
光纤通信应用
2020/11/5
光纤通信应用
通信业务的迅猛增长主要体 现为对传输带宽的需求
光纤通信以其独特的优越性、 巨大的传输带宽成为当今最主 要的信息传输方式
光纤通信在所有信息传输领 域均获得广泛应用
光纤通信应用
通信网与业务应用
• 传输网络是各种通信应用的平台 • 用户规模与业务需求增长推动网络