光纤标准的介绍PPT课件

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第5章-光纤光学ppt课件光纤的特征参数与测试技术

第5章-光纤光学ppt课件光纤的特征参数与测试技术
对于 1 Gbps速率的光脉冲,脉宽约为 1 ns. 如果脉冲展宽 达到脉宽的20%,则系统将不能工作。上述情形显然不适 合于1 Gbps速率,因为脉冲展宽已经达到100%;但是对 于 155 Mbps速率系统没有问题,因为 其脉冲宽度为 6.5 ns,20%的展宽为1300ps。
如果采用线宽为 300 MHz的DFB激光器,在1 Gbps 调制 速率下光谱被展宽 2 GHz,即光源谱宽为2,300 MHz 或 .02 nm (1500 nm波长). 则传输10 公里距离,色散脉冲展 宽值为 : D = 17ps/nm/km × .02 nm × 10 km = 3.4 ps
显然这种情形下, 1 Gbps速率光通信系统没有任何问题。
课堂测验(7)
1. 哪些因素限制光通信传输距离? 2. 一光纤长220公里,已知光纤损耗为0.3dB/km,当输出光功率
为2.5 mW时,输入光功率为多少? 3. 为什么光纤在1.55μm的波长损耗比1.3μm波长小? 4. 光纤的损耗能否降为零?为什么? 5. 三角形折射率分布光纤与平方率折射率分布光纤哪种波导色散
光纤的损耗
§5.1.1 光纤材料的吸收损耗
光纤的损耗谱
不断拓展的光纤窗口波长
2004年
7
§5.1.2 散射损耗
特点:不可能消除的损耗
散射损耗
特点:非线性散射
产生新的频率分量
散射
机理: 光
新光波长+声子
§ 5.1.3 光纤的弯曲损耗
物理机制
光纤发生弯曲
全反射条件破坏
约束能力下降
导摸转化为辐射摸
大?为什么? 6. 简述光纤中三种色散的机理。在什么条件下光纤的色散为零?
习题:5.4~5.11

光通信技术基础 光纤光缆 的讲解PPT课件

光通信技术基础 光纤光缆 的讲解PPT课件

数值孔径
c
o
1
2
3
3 2
qC l
L
θ
y q1
1
z x 纤芯n1
包层n2
接收锥
NA表示光纤接收和传输光的能力,NA(或θc)越大,光 纤接收光的能力越强,从光源到光纤的耦合效率越高。
NA越大, 纤芯对光能量的束缚越强,光纤抗弯曲性 能越好; 但NA越大,经光纤传输后产生的信号畸变越大。
35
数值孔径:NA,导模,最大角度(可逆性) 是光纤能接收光辐射角度范围的参数,是表征
本章的重点: 光纤具有何种结构 光在光纤中如何传播 光纤的常用术语 光在光纤中传输信号衰减的主要机制。 dBm的计算,对通信用光纤的衰减有量级概念 光纤衰减的测量方法 光在光纤中传输信号,色散是如何影响传输的。
光纤的非线性效应有哪些,它们对通信的影响有一个概 念性的了解 光纤的简单分类(单模分类):了解652光纤的零色散 点以及1550的色散值,653光纤和655光纤的色散特点 和名称,以及他们的应用环境。对656和657光纤有简 单的了解。 光纤是由什么材料制造的,光纤是如何制造的
(
x)
s
(
x)
dx
R(z):反射系数 P(z):光到达待测点z处的功率 α s(x):背向散射光的单位长度衰减系数 α i(x):光信号沿正向传播时单位长度损耗系数 Pi:输入功率
典型测量曲线
a段:由于耦合设备和光纤前端面引起的菲涅尔反射脉冲 b段:光脉冲沿具有均匀特性的光纤段传播时的背向散射曲线 c段:光纤的高损耗区,焊点等 d段:光纤活动连接、裂痕(或气泡) e段:光纤终端引起的反射损耗
测量特点: 基准测试法,属于破坏性测量,测量精度高,误差可
低于0.1dB 剪断法光纤损耗测量系统框图

光纤通信基础(PPT版)

光纤通信基础(PPT版)

光纤通信基础(PPT版)
光纤通信技术,简称光纤通信,由纤芯,包层和涂层组成,内芯一般为几十微米或几微米,中间层称为包层,通过纤芯和包层的折射率不同,从而实现光信号在纤芯内的全反射也就是光信号的传输,涂层的作用就是增加光纤的韧性保护光纤。

光纤结构
光纤由纤芯,包层和涂层组成,内芯一般为几十微米或几微米,中间层称为包层,通过纤芯和包层的折射率不同,从而实现光信号在纤芯内的全反射也就是光信号的传输,涂层的作用就是增加光纤的韧性保护光纤。

光纤通信是利用光波作载波,以光纤作为传输媒质将信息从一处传至另一处的通信方式。

发展历史
1966年英籍华人高锟博士发表了一篇划时代性的论文,他提出利用带有包层材料的石英玻璃光学纤维,能作为通信媒质。

从此,开创了光纤通信领域的研究工作。

1977年美国在芝加哥相距7000米的两电话局之间,首次用多模光纤成功地进行了光纤通信试验。

0.85微米波段的多模光纤为第一代光纤通信系统。

1981年又实现了两电话局间使用1.3微米多模光纤的通信系统,为第二代光纤通信系统。

1984年实现了1.3微米单模光纤的通信系统,即第三代光纤通信系统。

20世纪80年代中后期又实现了1.55微米单模光纤通信系统,即第四代光纤通信系统。

20世纪末或21世纪初发明了第五代光纤通信系统,用光波分复用提高速率,用光波放大增长传输距离的系统,光孤子通信系统可以获得极高的速率,在该系统中加上光纤放大器有可能实现极高速率和极长距离的光纤通信。

光纤光缆基本知识PPT课件

光纤光缆基本知识PPT课件
★ OPGW光缆缆芯外的绞线线材主要由什么组成?
答:以AA线(铝合金线) 和AS线材(铝包钢线)组成。
★要选择OPGW光缆型号,应具备的技术条件有哪些?
答:1) OPGW光缆的标称抗拉强度(RTS) (kN);2) OPGW光缆的光纤芯数(SM); 3) 短路电流(kA);4) 短路时间(s);5) 温度范围(℃)。
g652单模光纤在c波段15301565nm和l波段15651625nm的色散较大一般为1722psnmkm系统速率达到25gbits以上时需要进行色散补偿在10gbits时系统色散补偿成本较大它是目前传输网中敷设最为普遍的一种光g653色散位移光纤在c波段和l波段的色散一般为135psnmkm在1550nm是零色散系统速率可达到20gbits和40gbits是单波长超长距离传输的最佳光纤
答:主要有三种,即G.652常规单模光纤、G.653色散位移单模光纤和G.655非零色散
位移光纤。
G.652单模光纤在C波段1530~1565nm和L波段1565~1625nm的色散较大,一般 为17~22psnm·km,系统速率达到2.5Gbit/s以上时,需要进行色散补偿,在10Gbit/s 时系统色散补偿成本较大,它是目前传输网中敷设最为普遍的一种光纤。
光纤光缆基本知识
第一页,编辑于星期四:十八点 十二分。
★简述光纤的组成。
答:光纤由两个基本部分组成:由透明的光学材料制成的芯和包层、涂敷层。
★描述光纤线路传输特性的基本参数有哪些?
答:包括损耗、色散、带宽、截止波长、模场直径等。
★产生光纤衰减的原因有什么?
答:光纤的衰减是指在一根光纤的两个横截面间的光功率的减少,与波长有关 。造成衰减的主要原因是散射、吸收以及由于连接器、接头造成的光损耗。

光纤标准的介绍

光纤标准的介绍

最小零色散波长 λаMIN, nm
1300
1300
1300
最大零色散波长 λаMAX, nm
1324
1324
1324
零色散波长最大 斜率 SаMAX, PS/ (NM2KM)
0.093
0.093
0.093
未成缆光纤 PMD系 数, ps/√㎞
见注2
见注2
见注2
光缆属性 1310nm衰减系数最 大值,dB/km Yyyynm(见注3)衰减 系数最大值、dB/km (1383±3)nm衰减系 数最大值、dB/km 1550nm衰减系数最 大值,dB/km 1625nm衰减系数最 大值,dB/km 16XXnm(XX≤25cm) 衰减系数最大值, dB/km 1310nm(见注5)— 1625nm衰减系数最 大值,dB/km 见注4 见注4 0.4 不规定 不规定
表4 差分群时延
最大PMDQ (ps/√㎞) 不规定 400 0.5 40 2 0.20 0.01 3000 80 >4000 400 25.0 19.0 7.5 19.0 7.0 12.0 5.0 链路长度 (㎞) 包含光纤引进最 大DGD(ps) 通道速率 Upto2.5Gbit/s 10 Gbit/s 10 Gbit/s (Ethernet) 40 Gbit/s 10 Gbit/s 40 Gbit/s 10 Gbit/s 40 Gbit/s
光纤和光缆特性标准的介绍
汤博阳
2008、5
前言
光缆物理网络是通信网最基础的传送承载设施,遍布于长途 骨干网、城域网到接入网等所有的网络层次;光纤是光缆的核心 材料,是传输信息的基础物质,其技术指标的优劣决定了光缆网 的可靠性,直接影响整个通信网的运行质量。 作为通信行业的从业人员,有必要对光纤、光缆的技术指标 有一个了解,以便结合使用场合、系统容量、传输距离,恰当的 选择光纤的类型,以达到提高网络质量,节约建设成本,支撑业 务发展的目标,确保投资效益最大化。 本文根据ITU-T光纤光缆特性建议最新研究进展情况,对光 纤的种类做介绍,其中重点介绍G .652和G .655型光纤的内容。

光纤标准的介绍

光纤标准的介绍

精选2021版课件
8
表2 ITU-T G .625C、G .625D光纤的主要技术指标
参数
G 652 C 2000版本
光纤属性 2003-01
1310nm模场直径,μm
包层直径,μm 芯同心度误差,μm 包层不圆度、% 光缆截止波长、nm 筛选应力,Gpa 宏弯衰减,dB
(8.6~9.5) ±0.7
0.4
未规定
0.4
精选2021版课件
不规定
见注4 0.3
不规定
0.4 11
PMD系 光缆

段数
20
20
20
M
概率
Q,
0.01
0.01
0.01
%
PMD
系数
链路
设计
最大
0.5
0.5
0.2

PMD
Q.
ps/√

注1:2000版本,波长16XXnm为待定值。2003将波长16XXnm确定为
1625nm。
注2:对于特定光缆结构设计如果已经证明,未成缆光纤最大PMD系数某
精选2021版课件
3
二、各类光纤的介绍
(一)、ITU-T 建议G .652(2003-01) 1、G.652光纤的类别 G..652类型光纤分为G .652A、G .652B、G .652C、G .652D四个类别, 增加了G .652D主要根据光纤支持的应用对PMD的要求和1383nm衰减的 要求区分。
精选2021版课件
13
3、建议G .652的附录
(1)在建议G .652的2003年版本中只保留一个附录1(链路属性和系统 设计信息),删除了附录Ⅱ、附录Ⅲ(衰减谱模型和例子)和附录Ⅳ (关于PMD的统计信息)。 (2)附录1(链路属性和系统设计信息)主要内容介绍如下:

《光纤简介》PPT课件

《光纤简介》PPT课件
光纤简介
一、光纤的分类 二、光纤的制造 三、光纤的传输特性 四、光纤器件 五、特种光纤
精选ppt
1
一 光纤的分类
光纤是由中心的纤芯和外围的包层组成的同轴圆柱形石英细丝。纤芯的折 射率比包层稍高,损耗比包层更低,光能量主要在纤芯传输。包层为光的 传输提供反射面和光隔离,并起一定的机械保护作用。
石英光纤
单模:纤芯直径 2a = 2~12 m 纤芯-包层折射率差小 = (n1-n2)/n1 = 0.0005~0.01
多模:纤芯直径 2a = 50~500 m 纤芯-包层折射率差大 = 0.01~0.02
只能传输一种模式的光纤 同时传输多种模式的光纤
纤芯
包层
缓冲涂覆层
精选ppt
4
阶跃折射率光纤 2. 按纤芯折射率分布
精选ppt
11
纵向分量满足的方程
t2n2k0 2 2 ez 0 t2n2k0 2 2 hz 0
t2
r22
1rrr12
2
2
2ez r 2
1 r
ez r
k02n2
2
m2 r2
ez
0
2hz r 2
1 r
hz r
k02n2
2
m2
r2
hz
0
精(选mppt 0,1,2,)
12
二层均匀光纤场解分析
利用纵向与横向场解的关系式,可以得到横向分量解的表达式。
精选ppt
13
特征方程
可以看出,模式场的解析式只有4个未知量,所以只需4个连续 的边界条件:
特征方程
e
h
e
z
e
G
(U
A
)

光缆教学课件汇总ppt

光缆教学课件汇总ppt
2.3.2
光纤的光学特性
2.最大理论数值孔径(NAmax)
最大理论数值孔径的定义为:
Nm Aax(n12n2 2)1/2
其中,n1为阶跃光纤均匀纤芯的折射率(梯度光纤为纤芯中心 的最大折射率),n2为均匀包层的折射率。
19
寒假来临,不少的高中毕业生和大学 在校生 都选择 去打工 。准备 过一个 充实而 有意义 的寒假 。但是 ,目前 社会上 寒假招 工的陷 阱很多
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寒假来临,不少的高中毕业生和大学 在校生 都选择 去打工 。准备 过一个 充实而 有意义 的寒假 。但是 ,目前 社会上 寒假招 工的陷 阱很多
1.1.2
光纤的分类
4.单模光纤的分类
(4)G.654光纤
G.654光纤是截止波长移位的单模光纤。其设计重点是降低1 550nm的衰减,其零色散点仍然在1 310nm附近,因而1 550nm窗口
光纤的分类
4.单模光纤的分类
(1) G.651光纤 :多模渐变型光纤,中小容量、中短距离。 (2)G.652光纤
G.652光纤,也称标准单模光纤(SMF),是指色散零点(即色 散为零的波长)在1 310nm附近的光纤。
(3)G.653光纤 G.653光纤也称色散位移光纤(DSF),是指色散零点在1
550nm附近的光纤,它相对于G.652光纤,色散零点发生了移动,所 以叫色散位移光纤。
7
寒假来临,不少的高中毕业生和大学 在校生 都选择 去打工 。准备 过一个 充实而 有意义 的寒假 。但是 ,目前 社会上 寒假招 工的陷 阱很多
1.1.2
光纤的分类
1.按传输模数分类
传播模式概念:当光在光纤中传播时,如果光纤纤芯的几何 尺寸远大于光波波长时,光在光纤中会以几十种乃至几百种传播 模式进行传播。

光纤课件ppt

光纤课件ppt
光纤课件
目 录
• 光纤基础知识 • 光纤通信系统 • 光纤网络 • 光纤传感技术 • 光纤在医疗领域的应用 • 未来展望
01
光纤基础知识
光的本质与传播
01
02
03
光的波动性
光在传播过程中表现出波 动性质,如干涉、衍射等 。
光的粒子性
光同时具有粒子性质,光 子是光的能量单位,具有 动量和能量。
光的传播速度
低损耗
光纤传输损耗较低,可实现长 距离传输。
带宽大
光纤传输带宽较大,可同时传 输多种信号。
抗干扰能力强
光纤传输不受电磁干扰影响, 具有较高的保密性和稳定性。
温度稳定性好
光纤材料具有较好的温度稳定 性,可在不同环境下稳定传输

02
光纤通信系统
光源与光调制
光源
激光器(LD)和发光二极管( LED)是光纤通信中常用的光源 。它们能够产生单色光,具有较 高的频率和较窄的光谱线宽。
光调制
光调制是将信息转换为光信号的 过程。常见的光调制方式包括开 关键控(OOK)、脉冲位置调制 (PPM)和相位调制(PSK)等 。
光纤的连接与耦合
光纤连接器
光纤连接器是用来连接两根光纤的器 件,常见的光纤连接器有SC、FC、 LC和ST等类型。
光纤耦合器
光纤耦合器是将多根光纤连接在一起 ,实现光信号的分路、合路和传输的 器件。常见的光纤耦合器有1x2、1x4 、1x8等类型。
新工艺
随着纳米技术的发展,光纤制造中的 纳米光刻、化学气相沉积等新工艺逐 渐应用于光纤预制棒的生产,这些新 工艺能够提高光纤的制造精度和降低 生产成本。
光纤通信技术的发展趋势
01
超高速率
随着数据传输需求的增长,光纤通信系统的传输速率不断提高,未来的
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光纤和光缆特性标准的介绍
汤博阳
2008、5
1
前言
光缆物理网络是通信网最基础的传送承载设施,遍布于长途 骨干网、城域网到接入网等所有的网络层次;光纤是光缆的核心 材料,是传输信息的基础物质,其技术指标的优劣决定了光缆网 的可靠性,直接影响整个通信网的运行质量。
作为通信行业的从业人员,有必要对光纤、光缆的技术指标 有一个了解,以便结合使用场合、系统容量、传输距离,恰当的 选择光纤的类型,以达到提高网络质量,节约建设成本,支撑业 务发展的目标,确保投资效益最大化。
2000版本 (无)
G 652 D
2003-01
(8.6~9.5) ±0.7
125.0±1
≤0.8
≤2
≤1260
≥0.69 30mm,半径 100圈 ≤0.5 (1550 nm), ≤0.5 (1625nm)
9
最小零色散波长 λаMIN, nm
最大零色散波长 λаMAX, nm
零色散波长最大 斜率 SаMAX, PS/ (NM2KM)
大值PMD的要求,光缆制造者则可规定未成缆光纤最大PMD系数值.
8
表2 ITU-T G .625C、G .625D光纤的主要技术指标
参数
1310nm模场直径, μm 包层直径,μm 芯同心度误差,μm 包层不圆度、% 光缆截止波长、nm 筛选应力,Gpa 宏弯衰减,dB
G 652 C
光纤属性
2000版本
(1550 nm) ≤0.5
(16XX nm)见 注1,
≥0.69
≤半径30㎜, 100圈 ≤0.5
(1550 nm), ≤0.5
(1625nm)
6
最小零色散波长, λаMIN nm
最大零色散波长 λаMAX, nm
零色散波长最大 斜率
SаMAX PS/ (NM2,KM) 未成m衰减系数最大 值,dB/km
1550nm衰减系数最大 值,dB/km
1300 1324
1300 1324
0.093
0.093
不规定
见注2
光缆属性
0.5
0.5
0.4
0.4
1300 1324 0.093 见注2
0.4 0.35
1300 1324 0.093 见注2
0.4 0.35
7
1625nm衰减系数最大值,
≤半径37.5㎜, 100圈
≤0.5 (1550 nm),
≤半径30㎜, 100圈
≤0.5 (1550 nm),
G.652B
2000版本
2003-01修改
(8.6~9.5) ±0.7
(8.6~9.5) ±0.7
125.0±1
125.0±1
≤0.8
≤0.8
≤2
≤2
≤1260
≤1260
≥0.69
≤半径37.5㎜, 100圈 ≤0.5
2003-01
(8.6~9.5) ±0.7
125.0±1
≤0.8
≤2
≤1260
≥0.69
37.5mm半径, 100圈 ≤0.5 (1550 nm) ≤0.5 (16XX nm)见 注1,
(8.6~9.5) ±0.7
125.0±1
≤0.8
≤2
≤1260
≥0.69
30mm,半径 100圈 ≤0.5 (1550 nm), ≤0.5 (1625nm)
本文根据ITU-T光纤光缆特性建议最新研究进展情况,对光纤 的种类做介绍,其中重点介绍G .652和G .655型光纤的内容。
2
一、光纤的分类
1、传输光纤 (1)、多模光纤
(50/125) (62.5/125) (2)、单模光纤 ITU-TG.652(A/B/C/D) ITU-TG.653 ITU-TG.654 ITU-TG.655(A/B/C/D/E) ITU-TG.656 2、特种光纤 色散补偿光纤 保偏光纤 掺铒光纤
dB/km
不要求
0.4
16XXnm(XX≤25nm)衰减
系数最大值,dB/km
不要求
0.4
PMD系数 光缆段数M
20
20
20
概率Q,%
0.01
0.01
0.01
PMD系数链
路设计最大
值PMD。
不规定
0.5
0.5
0.2
ps/√㎞
注1:2000版本,波长16XXnm为待定值,2003将波长16XXnm确定为1625nm. 注2:对于特定光缆结构设计如果已经证明,未成缆光纤最大PMD系数某一数值能够满足链路设计最
未成缆光纤 PMD系 数, ps/√㎞
1300 1324 0.093 见注2
1300 1324 0.093 见注2
1300 1324 0.093 见注2
10
1310nm衰减系数最 大值,dB/km
3
二、各类光纤的介绍
(一)、ITU-T 建议G .652(2003-01) 1、G.652光纤的类别 G..652类型光纤分为G .652A、G .652B、G .652C、G .652D四个类别,增 加了G .652D主要根据光纤支持的应用对PMD的要求和1383nm衰减的要 求区分。 G .652A光纤主要支持ITU-T G .957规定的SDH传输系统、G .691规定的 带光放大的单通道直到STM-16的SDH传输系统,和对于G .693就用的直 到40km的10Gbit/s以太网系统及STM-256。 G .652B光纤主要支持更高速率例如在G .691和G .692传输系统中直到 STM-64应用,在G .693和G .659.1中对于STM-256的某些应用。 G .652C光纤(即波长段扩展的非色散位移单模光纤、又称为低水峰光纤) 的属性与G .652A的属性是类似的,除了允许使用在1360nm-1530nm扩展 波长范围外。 G .652D光纤的属性与G .652B的属性是类似的,除了允许使用在1360nm1530nm扩展波长范围外。
包层直径,μm 芯同心度误差,
μm 包层不圆度,% 光缆截止波长,
nm 筛选应力,Gpa
宏弯衰减,dB
光纤属性
G.652A
2000版本
2003-01修改
(8.6~9.5) ±0.7
(8.6~9.5) ±0.7
125.0±1
125.0±1
≤0.8
≤0.8
≤2
≤2
≤1260
≤1260
≥0.69
≥0.69
4
2、光纤的主要技术指标
G .652A、G .652B、G .652C、G .652D四个类别光纤的主要技 术指标如表1、表2所列。
为了便于2000年版本的比较,表中同时给出了2000版本的主要
技术指标。
5
表1 G .652A、G .652B光纤和光缆的主要技术指标
属性
1310 nm模场直 径,μm
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