光通信基础知识..
光通信基础
光通信基础
光通信基础是指利用光作为传输介质进行通信的技术。
光通信作为一种高速、高带宽、低延迟的通信方式，已经成为现代通信领域的重要组成部分。
本文将从光通信基础的原理、应用和未来发展等方面进行探讨。
光通信的基础原理是利用光纤作为介质传输信息。
光纤是一种细长的玻璃纤维，能够将光信号沿着其传输，具有低损耗、高带宽、抗干扰等优点。
光通信系统一般包括光源、调制器、光纤、接收器等部分。
光源可以是激光器或LED 灯等，通过调制器将电信号转换成光信号，经过光纤传输到接收器，再将光信号转换为电信号进行解码。
这样就实现了信息的传输。
光通信在各个领域都有广泛的应用。
在通信领域，光通信可以实现高速、高带宽的数据传输，适用于互联网、移动通信等场景。
在医疗领域，光纤传感技术可以实现对人体内部的观测和检测，用于医学诊断和治疗。
在军事领域，光通信可以实现安全、抗干扰的通信，保障国家安全。
在工业领域，光通信可以实现工业自动化和智能制造，提高生产效率和质量。
未来，随着5G、物联网、人工智能等技术的发展，光通信将迎来更广阔的发展空间。
未来的光通信系统将更加智能化、高效化，能够适应复杂多变的通信环境。
同时，光通信的成本也将进一步降低，普及范围将更广。
总的来说，光通信基础是现代通信领域不可或缺的一部分。
其高速、高带宽、低延迟等优点使其在各个领域都有广泛的应用前景。
随着技术的不断进步和发展，光通信将为人类社会带来更多的便利和发展机遇。
希望在未来的发展中，光通信技术能够更好地服务于人类社会的发展和进步。
光纤通信原理及基础知识
t D • Δ PMD= pmd * LΛ0.5
•
PMD Link
y=
1
n
n k 1
x
2 k
1 2
• PMDQ :99.99% probability of 100000 y
光纤的基本参数
光纤的光学及传输特性参数之一------偏振模色散受限的最大理 论传输距离
偏振模色散受限的最大理论传输距离
光纤的通信原理及基础知识
第一章 光纤通信的基本原理 第二章 光纤的基本结构和分类 第三章 光纤的基本参数 第四章 光纤的制造方法
第一章 光纤、光缆的基本知识
§1.1 光纤通信的基本原理
信号 处理
发送端
光波导
信号 处理
接收端
光纤通信的基本原理
频谱分配
电磁波谱
低频
高频
微波
直流电
LW MW KW UKW dm cm
微观弯曲损耗：是指光纤受到不均匀应力的作
用，光纤轴产生的微小不规则弯曲所引入的附加损耗。
光纤的基本参数
参数典型值 光纤的光学及传输特性参数之一------
• 模场直径： • 衰减系数：
• 色散系数：
• 偏振模色散：
• 截止波长： • 弯曲损耗：
•1310nm: 8-10m; 1550nm: 9-11m
包层(SiO2+F )掺氟二氧化硅
125 µm
标准单模光纤
标准梯度折射率分布多模光纤
涂层(acrylic) 250 µm
涂层 250 µm
涂层
力学影响的防护
塑料光纤
涂层 1000 µm
光纤的基本结构和分类
光纤的分类
按材料分类：
01介绍光通信基础知识培训教材
单模光纤(SMF) & 多模光纤(MMF)
• 1.在石英光纤中，ITU-T建议，标准单 模光纤的直径为8~10μm，标准多模光 纤的纤芯直径为50μm、 62.5μm，它们 的包层的直径均为125μm。
• 2.对光纤较佳的运行波段，多模光纤运 行波长为850nm或1300nm,而单模光纤 运行波长则为1310nm或1550nm。
光通信基础知识
光学基础知识
光的本质－－－电磁波
波长(nm) 106
4 104
SiO2 6 103 fiber 5 103 1.7103 1.2103 760
622 597 577 492 455 390 300
200
10
极远 远 中 红外线
近
红 橙 黄 可见光 绿 蓝 紫 近
紫外线 远 极远
长电磁场 无线电波
波动光学的基本原理
1. 干涉的基本原理：干涉是波的一个重要特征。光是电磁波，它也能产
生干涉现象。在日常生活中可以观察到许多干涉现象，如水上的油膜在光的照射下显现出 彩色花纹，肥皂泡在阳光下显示出五彩图案等等。各种光学元件镀的增透膜，WDM中常 用的Filter等也都利用了光的干涉原理。
油膜干涉现象
30mm
Wedge
E-beam O-beam
garnet
E-beam D d O-beam
E-beam O-beam
O-beam E-beam
功能图 原理图
通信系统
信息
发送器
（语音，视频，数据）
链路 传输介质
信息
接收器
（语音，视频，数据）
一个点到点的电信系统
Devices Applications (EDFA Module)
光纤通信基本知识
一、光纤通信的基本知识（一）光纤通信的概念1870年的一天，英国物理学家丁达尔到皇家学会的演讲厅讲光的全反射原理，他做了一个简单的实验：在装满水的木桶上钻个孔，然后用灯从桶上边把水照亮。
结果使观众们大吃一惊。
人们看到，放光的水从水桶的小孔里流了出来，水流弯曲，光线也跟着弯曲，光居然被弯弯曲曲的水俘获了。
这些现象引起了丁达尔的注意，经过他的研究，发现这是由于全反射的作用，由于水等介质密度由于比周围的物质（如空气）大，即光从水中射向空气，当入射角大于某一角度时，折射光线消失，全部光线都反射回水中。
表面上看，光好像在水流中弯曲前进。
后来人们造出一种透明度很高、粗细像蜘蛛丝一样的玻璃丝──玻璃纤维，当光线以合适的角度射入玻璃纤维时，光就沿着弯弯曲曲的玻璃纤维前进。
由于这种纤维能够用来传输光线，所以称它为光导纤维。
（视频）光纤通信的原理是：在发送端首先要把传送的信息(如话音)变成电信号，然后调制到激光器发出的激光束上，使光的强度随电信号的幅度(频率)变化而变化，并通过光纤发送出去；在接收端，检测器收到光信号后把它变换成电信号，经解调后恢复原信息。
（视频）（二）光纤通信的发展光纤通信是现代通信网的主要传输手段，它的发展历史只有一二十年，已经历三代：短波长多模光纤、长波长多模光纤和长波长单模光纤。
采用光纤通信是通信史上的重大变革，美、日、英、法等20多个国家已宣布不再建设电缆通信线路，而致力于发展光纤通信。
中国光纤通信已进入实用阶段。
（三）光纤通信的优缺点1、光纤通信的优点现代通信网的三大支柱是光纤通信、卫星通信和无线电通信，而其中光纤通信是主体，这是因为光纤通信本身具有许多突出的优点：①频带宽，通信容量大。
光纤可利用的带宽约为50000GHz，1987年投入使用的1.7Gb/s光纤通信系统，一对光纤能同时传输24192路电话，2.4Gb/s系统，能同时传输30000多路电话。
频带宽，对于传输各种宽频带信息具有十分重要的意义，否则，无法满足未来宽带综合业务数字网(B-ISDN)发展的需要。
光通信基础知识
光纤连接头，连接和接插面板连接头是为了对光纤连接的时候能有低的损耗和为连接点提供机械上和环境上的保护，容易进行连接和断开。
大部分的连接头的损耗要比接合大。
EIA/TIA 568 标准的连接头的损耗规定必须小于0.75dB.造成连接额外损耗的原因有空间隔离(Arial separation）, 角度没对齐(Angular misalignment), 径向位移(Radial displacement), 纤芯扭曲(core distortion), 纤芯不匹配(core mismatch), 数值孔径不匹配(NA mismatch)等。
空间隔离和角度没对齐是造成额外损耗的主要因素。
对于光纤连接头来说，最重要的部分是套圈(ferrule)，它可以是瓷，塑料，也可以是金属，光纤置于套圈中央，为光纤连接提供精确对齐和保护。
主要部分(body)和套圈连接，然后是弹簧套在主体(body)上，然后加上旋套。
很多情况下，主体上有一个栓(key)来使得连接只能朝一个方向上转动和连接。
在连接光纤的地方有一个后壳(backshell)来释放应力，可以是橡胶等有韧性的材料。
光纤的端面需要抛光，使得端面平滑整齐，多模光纤的端面可以是平的，而单模光纤端面有点圆。
对于多模光纤来说平的端面就可以接受了，但是对于单模光纤，平的端面带来的菲涅尔反射会影响到系统的性能，包括对激光器的影响和对高速数据的影响。
把端面弄圆一点可以减低反射，这种端面叫PC(physical contact). 其他类型的端面有SPC, 和APC. SPC（Super PC）端面是一个180度的球面，APC(Angle PC)是一个有一定倾斜角度的端面。
端面的打磨是一个精细的工作，即使是一点的偏离都不可以接受。
这使得PC端面的连接头相对别的普通连接头要贵很多。
连接头可以分好几类，包括在线连接(inline), 和有源器件的连接，如激光器等，还有就是军事上应用的连接头，衰减连接等等。
1 FTTH基础知识及主要设备简介
GPON
zFSAN提出，ITU-T标 准化 G.984.x zATM、GEM封装 z技术复杂，成本略高 z标准仍在完善 z已试商用和小规模部署
封装协议不同
22
PON网络中的光分路器
23
PON网络的光纤分路技术
两 种 常 用 的 无 源 光 分 路 器
光波导型
熔锥型 内 熔锥型ODN ODN的 的内 部 构成 部构成
20
PON系统由局端设备（光线路终端OLT）、无源光分配网络ODN和用户
ODN定界
¨
光分配网（ODN）位于 PON网络中OLT侧S/R参 考点和ONU侧R/S参考 点之间。
¨
ODN： 光纤/光缆； 光分路器； 光连接器，包括活动连 接器和冷接子； 光配线架； 接头盒/分歧接头盒。 光交接箱
8
光纤的结构
护套 n 包层
N 纤芯
包层 纤芯
N > n包层 纤芯 N 纤芯 > n 包层
¾ 光纤由纤芯和包层组成 ¾ 纤芯的折射率高于包层的折射率(通过对光纤掺 杂杂质，光纤的折射率改变了)
9
光纤传输原理—全反射
入射 θ1 θ3 反射 入射 θ1 折射
纤芯n1
θ2 折射
纤芯n1 包层n2 n1<n2
FTTCab（光纤 到交接箱）
以光纤替换传统 （骨干）馈线电 缆，ONU部署在交 接箱即FP点处， ONU下采用其他介 质接入到用户。
FTTB（光纤到楼 宇/分纤盒）
ONU部署在传统的分纤 盒（用户引入点）即 DP点（DP distribution point分配点），ONU 下采用其他介质接入用 户。
发送单元 传输单元 接收单元
电E/光O转换
光通信技术的基础知识
光通信技术的基础知识随着信息技术的不断发展，人们对于通信技术的需求也越来越高。
在这个大数据时代，通信技术已经成为了人们生产、生活和社交中不可或缺的一部分。
而随着光通信技术的兴起，人们对于传输速率和传输信号质量的追求也不断提高。
那么什么是光通信技术呢？它的基础知识有哪些呢？下面就让我们来了解一下。
一、什么是光通信技术？光通信技术是利用光波来传递信息的通信技术，它的传输速度快且带宽高，具有广阔的应用前景。
光通信技术已经成为现代通信业的重要领域之一，它应用于许多领域，比如：电视、电脑、互联网等等。
二、光通信的原理光通信的原理是利用光波传输信息，这里的光波指的是电磁波的一种。
光波的传播速度很快，达到每秒约30万公里，而且光波的带宽也非常大，可以支持高速数据传输。
光通信的传输过程主要分为三个步骤：1.信号的产生：光通信的信号可以由光源产生，光源可以是激光器、LED等光电器件。
2.信号的调制：信号调制是将信息信号转换成光通信能够传输的信号，通常采用调制器将信息转换成光脉冲信号。
3.信号的传输：光脉冲信号通过光纤进行传输，经过光放大器放大，最终被接收端接收并解调为原始信号。
三、光通信的应用光通信技术应用广泛，除了在电视、电脑、互联网等领域中使用，还应用于以下领域：1.航空航天领域：光通信技术可以用于卫星通信、星地通信等。
2.医疗领域：医疗器械中的光纤系统可以用于手术、诊断等。
3.工业领域：应用于机器人控制、传感器监视等。
四、光通信的发展趋势随着社会的不断发展，人们对于光通信技术的需求也越来越多，所以光通信技术的发展也受到了人们的广泛关注。
未来的发展方向主要体现在以下几个方面：1.提高传输速度：研究者面临着更高的数据传输速率、更广泛的带宽需求以及更有效的通信方式的挑战。
因此，研究和开发更高速、更有效的光通信技术是未来的发展方向。
2.节约能源：未来光通信技术需要节约能源，以减少环境污染，实现经济、社会和环境的可持续发展。
光通信培训课件
应用场景
保护数据传输安全、防止数据泄露、 确保通信内容不被篡改
防火墙技术及其部署策略
防火墙技术
包过滤防火墙、代理服务 器防火墙、应用层网关防 火墙等
部署策略
根据网络拓扑结构、安全 需求等因素，选择合适的 防火墙技术和部署位置
配置规则
根据安全策略，配置防火 墙的访问控制规则，确保 内外网络的隔离和访问控 制
根据业务需求和技术发展趋势，设计合理的城域网架构调整方案 。
实施过程与效果评估
详细介绍实施过程，包括设备替换、配置变更、网络调试等，并 对实施效果进行评估。
某大型活动网络保障方案设计与实施过程回顾
活动背景与需求分析
介绍活动背景、规模和影响范围，分析网络保障需求。
网络保障方案设计
设计合理的网络保障方案，包括带宽保障、网络安全、应 急预案等。
根据信道特性和传输距离选择合适的调制方式，如QAM、PSK等 ，以提高传输速率和可靠性。
编码方式优化
采用高效的编码方式，如前向纠错编码、重复码等，以降低误码率 和提高传输性能。
多级调制和编码组合
结合多种调制方式和编码方式，实现多级调制和编码的组合，进一 步提高传输性能。
故障诊断与排除技巧
01
02
03
光通信培训课件
汇报人： 日期:
目录
• 光通信基础知识 • 光通信设备与器件 • 光通信网络架构与协议 • 光通信系统设计与优化 • 光通信安全与防护技术 • 实际案例分析与实践操作演示
01
光通信基础知识
光通信定义与发展
光通信定义
光通信是一种利用光波作为信息 载体进行传输的通信方式。
光通信发展历程
光纤基础知识
光纤的导光原理
光纤是一种导光的石英玻璃纤维，光在纤芯内由于全反 射作用而向前传播 当光沿纤芯向前传播时，同时存在反射和折射现象。
反射：当纤芯中的光传到芯/包界面时，被反射回纤芯内。 折射：当纤芯中的光传到芯/包界面时，透过界面进入包层。
12
光的反射和折射
“法线” 折射角
折射
空气n2 玻璃n1 反射
18
光纤结构与传输参数
19
光纤的结构
涂覆层（Ø250 m) 包层（ Ø125 m ）
芯（单模 Ø 8~10 m ； 多模Ø 50 m 、Ø 62.5 m ）
模场直径（） 光主要在纤芯中传播，涂覆层起保护光纤的作用
20
光纤结构
涂覆层 包层
芯层: SiO2+Ge+F 包层: SiO2+F 内涂覆层:丙烯酸树脂 外涂敷层:丙烯酸树脂
4
二、单模光纤
1. 1980年成功研制零色散点在1.31μm的单模光纤（非色散位移单模光纤，或 者简称标准单模光纤）。1983年，标准单模光纤进入商用。国际电信联盟 （ITU-T）建议将这种单模光纤定为G.652光纤。单模光纤的设计思想是只能 传输一个模式，所以不会发生多模光纤中传输时所发生的模式噪声。
3
光纤通信系统概述—光纤品种演进及分类
一、多模光纤 1.光纤通信的思想是由美籍华人在1966年发表的论文《光频介质纤维表面 波导》中提出用石英玻璃纤维（简称光纤）传送光信号进行通信。该论 文明确指出（Ⅰ）光纤可实现超高速通信；（Ⅱ）光纤对光能的损失＜ 20dB/km。英国邮电和贝尔实验室与美国康宁玻璃公司合作，在1970 年研制出世界第一根衰减系数为20dB/km的多模光纤。 2.与单模光纤相比，多模光纤具有大芯径（＞50μm）和大数值孔径等特点。 这些特点赋予多模光纤比较好的集光能力和抗弯曲能力，解决了光纤通 信工程应用及初期所遇到光源与光纤的光源与光纤的光注入耦合或者光 纤与光纤的熔接难题，从而推动了多模官衔在短距离的应用的步伐。 3.自20世纪80年代到90年代初期，多模光纤因衰减大，工作波长窄、带宽 小（模间色散导致的带宽只有几百Mb/S），使得其只能用在传输距离 短、带宽小于几百Mb/S的局域网。
光纤通信原理及基础知识ppt课件
第一章 光纤通信的基本原理
第二章 光纤的基本结构和分类
第三章 光纤的基本参数
第四章 光纤的制造方法
光纤的基本结构和分类
光纤的结构及组成
纤芯 (SiO2+Ge+F) (掺锗二氧化硅) 8.6-9.5 µm
纤芯
(掺锗二氧化硅) 50 µm / 62.5 µm / 100 µm 纤芯 (聚甲基丙烯酸甲酯 ) 980 µm
衰减单 模光纤 G655光纤：在1550nm窗口给定波长区间内色散不为零的色 散位移单模 光纤， 称为非零色散位移光纤 G655A ：单信道光纤(1995)
G655B、 G655C ：DWDM光纤(2000.10,2003.1) G656光纤：使用于DWDM 系统S+C+L波带的非零色散位移光纤 (2003.10提出，2004.4争取会议同意)
1 2
媒质1
折射率n1
1
媒质1 折射率n1
媒质2 折射率n2
2
媒质2 折射率n2
1=2
n1· Sin1=n2· Sin2
光纤通信的基本原理
光的全反射定律
折射率 n＝光在真空中的传播速度/光在该媒质中的传播速度
媒质 折射率 真空 空气 水 多模光纤 单模光纤
玻璃
钻石
1.0
1.0003 1.33
光纤的基本结构和分类
单模光纤的特性
单模光纤特性
G.652光纤 G.653光纤 G.654光纤 最成熟的单模光纤，但未把最小的衰 减与最小的色散有效的结合在一起。 过渡性的单模光纤，把零色散点移到 了衰减最小的波长。
过渡性的单模光纤，通过对光纤的截 止波长进行位移而获得极低的衰减。
一种新型的单模光纤，把最小的衰减 与小的色散结合在一起。
光通信基础知识
GRIN LENS 的应用
用于Collimator
Collimated beam
Fiber end
Real image of the fiber end
Grin Lenses (0.23 pitch)
GRIN LENS 的应用
用于Isolator
GRIN LENS 的应用
用于Isolator
您即将接触到的光学产品
无源器件（PASSIVE）-被动器件（光-光传输）
Active Products
Sourcing laser
Cooled TOSA
CW1550
Uncooled TOSA
Tunable
Pump laser
Modulator
OA
2.5Gb/s
APE
10Gb/s
PD
x,y,z
Grin Lenses (0.23 pitch)
GRIN LENS 的应用
另外，有提出：由于单片GRIN Lens难以同时满足单模光纤的小芯径（约8~10μm)小数值孔径的要求（一般为0.11），而采用两片GEIN Lens 构成耦合系统，这样可进一步降低器件的插损。
Application of GRIN LENS
Parameters of GRIN Lens
4. 节距（pitch）
指光线在GRIN Lens中所走过的一个完整周期的长度L。 在光纤通信用的器件中，常采用的是1/4(L)节距的GRIN Lens。
Point Source
0.25 pitch
Parameters of GRIN Lens
H
M
L
Uniformity, Batch-to-batch
光通信基础知识-v1.0
1 0 1
光纤包层
? ? ? ?
/ 5
波分原理
波分原理
CWDM共18个波长，常用的为8个波长。 18个波长占用了整个无水峰光纤的低插损窗口；有水峰的光纤只能传输8波＋ 1310nm窗口的波长。 EDFA无法覆盖CWDM所有波长，因此CWDM系统不采用EDFA。 DWDM波长范围1530~1560nm，可以使用EDFA。
1×9
SFP
SFF
XFP
GBIC
X / 18
有源光器件-1*9光模块
1*9光模块
我公司 1*9 光模块采购数量大 ，最为常用，主要使用在光纤 收发器，光端机等早期产品上 。该光模块需焊接在电路板上 ，不支持热插拔。 需使用SC光纤。
n2 n1
内芯
包层
n1
/ 9
无源光器件-光纤
光纤的分类：
根据光纤模式不同，可分为单模光纤和多模光纤两种。 单模光纤(Single-mode Fiber，SM)：一般光纤跳线用黄色表示；传输距离较 长。内部光纤芯径较细，通常为9um。 多模光纤(Multi-mode Fiber，MM)：一般光纤跳线用橙色表示，也有的用灰色 表示，接头和保护套用米色或者黑色；传输距离较短。内部光纤芯径较粗，常用 的为50um或62.5um两种。 多模光纤还可细分为OM1(百兆),OM2(千兆),OM3 (万 兆) 。注意：多模光纤计算传输距离时，不但要计算功率受限距离，还要计算模 式带宽受限距离。
点到点光纤通讯系统
BA (Booster Amp) LA (Line Amp) 光线路放大器 线路中 周期性补偿线路中损耗 中 高 中
Receiver ITU Ch .3
PA (Pre Amp) 光前置放大器 接收端 提高接收端灵敏度 低 低 低
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光通信系统光纤知识
光通信系统
——通信光纤
1、光纤 (1)光纤的结构 光纤由两种不同折射率的玻璃材料拉制而成。 多模纤芯的标称直径为50μm或62.5μm，单模光纤纤芯的标称模称直径为
9～10μm。
包层（n2）
纤芯（n1）
D
纤芯的折射率比包层的折射率稍高,损
耗比包层低, 光能量主要在纤芯内传输。
包层为光的传输提供反射面和光隔离。
分路 站
（柳
州）
中继段
县中 心4
3、本地网通信线路系统组成
省中心
县中 心1
C4层
县中 心5
地区 中心
县中心 2
县中 心6
C3层
县中 心3
4、城域网通信线路系统组成
数据汇聚 中心4
数据汇聚 中心1
数据 用户
光缆 交接箱
数据汇聚 中心5
数据交换 中心
数据汇聚 中心2
数据 用户
数据汇聚 中心6
汇聚层
数据汇聚 中心3
码间干扰
光通信系统
——通信光纤
（4）色散 ➢色散种类：
模间色散（单模光纤无模间色散） 波长色散（材料色散、波导色散、折射剖面色散） ➢色散表示方法： 群时延差 ➢常用光纤色散(系数) G.652光纤（B1）: （1）在1288～1339nm范围内色散系数不大于3.5 ps/nm.km （2）1550nm波长的色散系数不大于18 ps/nm.km G.655光纤（B4）:0.1ps/（nm.km）≤D（λ）≤10.0ps/（nm.km）
光通信系统
——概述
3、光缆线路特点： (1)光缆线路的中继距离长。 (2)光缆线路一般无需进行充气维护，因为绝大部分光缆均为 充油光缆，即缆芯中均充满了石油膏。 (3)光缆接头装置及剩余光缆的放置必须按规定方法进行，以 保证光纤应有的曲率半径，尽可能地减少光信号衰减。 (4)在水泥管孔中布放多条光缆时均需加塑料子管保护。 (5)光纤的接续方法与接续设备均比电缆线路复杂，技术含量 更高。
光通信系统
——通信光纤
3、单模光纤的主要参数
(3)衰减：表明了光纤对光能的传输损耗，是对光纤质量评定和确定光 纤通信系统中继距离的重要依据。
产生衰减的原因：光吸收、光散射。 常用光纤平均衰减： G.652光纤（B1） 1310nm波长: 衰减平均值≤0.36 dB/km 1550nm波长: 衰减平均值≤0.22 dB/km 1490nm波长：衰减平均值≤0.3 dB/km G.655光纤（B4） 1550nm波长: 衰减平均值≤0.22 dB/km
——通信光纤
2、光纤的导光原理
光源发出的光射线进入光纤纤芯以后，并不是所有的光射 线都能向前传输的，符合全反射的光射线才能向前传输。
n０
θ2
O
n1
n2
O′
光通信系统
——通信光纤
3、单模光纤的主要参数 (1)几何特性：模场直径9～10μm，偏差小于10％；模场同心度误差不 得大于1μm，实际商用小于0.5μm。 (2)弯曲损耗：宏弯损耗G.652在1550nm,100圈直径为60mm的光纤所增 加的损耗不得大于1dB，G.655光纤不应大于0.5dB。
县间中心 (宁波）
县中心 (余姚）
我国传统线路网的网路结构
一一级级干干线线
二级干线
本地网线路 （C3）
本地网线路 （C4）
1、我国线路网结构
目前我国线路网路结构
2、长途通信线路系统组成
终端站 （南宁）
无人中继 站
无人中继 站
有人中继 站
（王灵）
无人中继 站
终端站 （桂林）
有人中继 站
有人中继 站
调制
光源
光纤光缆
光接收机
光电检 测
放大恢 复
输出 电信号
光纤通信系统的基本构成
光通信系统
——概述
1、光纤通信 光波为载波，光导纤维为传输介质的通信方式. 2、光纤通信的特点 (1)优点：
– 传输频带极宽，通信容量很大 – 传输衰减小，距离远 – 信号串扰小，传输质量高 – 抗电磁干扰，保密性好 – 光纤尺寸小，重量轻，便于运输和敷设 – 耐化学腐蚀，适用于特殊环境 – 原材料资源丰富,节约有色金属 (2)缺点： – 光纤弯曲半径不宜过小 – 光纤的切断和连接操作技术要求较高 – 分路、耦合操作繁琐
G.652B) 、低水峰单模光纤(G.652C、G.652D) 、G.653(色散位移光纤)、 G.654(1550nm性能最佳光纤)、G.655光纤(非零色散位移光纤)、未来导向 光纤G.656、弯曲损耗不敏感的单模光纤G.657A和G.657B。
光通信系统
阶跃型光纤、渐变型光纤
r
A
2b
2a
n
——通信光纤
(1)光纤的结构
紧套光纤
光通信系统
——通信光纤
光纤 一次涂覆层 缓冲层 二次涂覆层
松套光纤
松套管(PBT) 油膏 一次涂覆层 光纤
光通信系统
——通信光纤
(2)光纤的分类 ➢ 按光纤的材料分：石英光纤、塑料光纤(正在研究、试用阶段) ➢ 按光纤剖面折射率分布分：阶跃型光纤、渐变型光纤见下图 ➢ 按传输的模式分：多模光纤、单模光纤 ➢ 按ITU-T建议分：G.651(渐变型多模光纤)、常规单模光纤(G.652A和
光通信系统
——通信光纤
光通信系统
——通信光纤
光纤总损耗谱
光通信系统
——通信光纤
（4）色散 光纤数字通信中，由于光纤中的信号是由不同的频率成分和不同的模
式成分来带的，这些不同的频率成分和不同的模式成分的传输速率不同， 从而引起色散。是影响光纤带宽，限制光纤传输容量的参数。采用色散补 偿光纤来降低。
光通信基础知识
——网络、光纤、光缆
二○○九年九月
主要内容
通信网络基础 光通信系统概述 光通信系统光纤知识 光通信系统光缆知识
通信网络基础
1、我国线路网结构
长途干线
省间中心 （北京）
省间中心 （广州）
省中心 （南宁)
本地网线路
县间中心 (桂林）
县中心 (阳朔）
省间中心
省间中心 （上海）
省中心 （杭州)
数据 用户
光缆 交接箱
接入层
数据 用户
数据 用户
数据 用户
光通信系统概述
光通信系统
通信传输网常用的物理媒体——光纤、微波、电缆
以光纤为通信载体，可提供高速往外通道的光纤传输网已成为目 前通信传输网的主要部分。
一个基本的光纤通信系统由三大部分构成：光发射设备、光纤光 缆、光接收设备。
输入 电信号
光发射机
纤芯 t
包层 突变型多模光纤
纤芯
r
A
包层
2b
2a
n
t
渐变型多模光纤
光通信系统
阶跃型光纤、渐变型光纤
——通信光纤
r 10
纤芯 A
n t
包层 阶跃型单模光纤
光通信系统
——通信光纤
2、光纤的导光原理
光纤利用光波的全反射原理，将光波限制在纤芯中向前传播。
纤芯 O n1 ＞n2
n1 n2
O′ 包层
光通信系统