光纤有关知识
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性能 密度 杨氏模量 剪切模量 热膨胀系数 单位 G/cm3 N/mm2 N/mm2 K-1 数值 2.2 72900 33000 5.5×10-7
注意：光纤重量：33g/km，温度变化（40C-20C）光纤长度变化1.1cm。
2.缺点：容易发生脆性断裂。
光纤制造方法
1.关键技术
1）.高纯度：光纤材料要达到高纯度 99.9999%。 2）.高精度：精确控制光纤折射率分布和几何尺寸。
多模光纤：G.651，62.5um/125um(A1b)、 50um/125um(A1a) G652光纤：最佳工作波长为1310nm的单模光纤; G652A 、G652B:标准光纤。 G652C、 G652D:低水峰（全波 ）光纤。 G653光纤：零色散波长在1.55m窗口的单模光纤。 G654光纤：截止波长在1500 nm的海底应用单模光纤,又称为最低 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，2004.5通过)。 G657光纤：对弯曲损耗不敏感的单模光纤
3.采用光放大器：
1.光放大：1987年革命性的发明，为实现全光通信奠定了基础。
2.光放大原理：利用光纤纤芯中掺杂的稀土元素受到泵浦光辐射来实现 对1550nm信号光的放大。
4.施工
光纤 衰减
过渡金属离子吸收 瑞利散射
散射衰减 光纤结构不完善散射
光纤弯曲衰减和接头衰减
解决光纤衰减的措施
1.提高光纤制造水平：
提高材料纯度、精密控制生产、改进制造工艺，已经达到理论的光 纤衰减水平是：0.15dB/km.
2.寻找新的材料 ：
红外材料的理论的光纤衰减水平是：0.015dB/km.但是其迄今为止还 没有制造出实用光纤。
G.652
IEC
分类
俗称 传统 50/125 OM2: 1G/2000
A1a
新一代50/125 OM3：10G 150/300/500
A1b
B1.1
B1.3
B4
BIF15等
子系列 代号 OM1 OS1
应用场 合
以太网、 视频等局 域网，覆 盖距离 2km以内
高速以太网、 办公楼竖井布 线、局域网汇 聚层链路等， 对应距离
•带宽极宽，容量极大； •衰减小，传输距离远； •串扰小，传输质量高； •抗电磁干扰，保密性好； •尺寸小重量轻，便于运输和敷设； •原料丰富，节约金属； 光 纤 的 优 点 光 纤 的 缺 点 •极易断裂 •严格忌水 •弯曲能力差； •切断与接续要求高；
宽带网络改变生活方式
音频点播
视频点播
远程医疗
光纤有关知识
目录
光纤与传输系统的关系 光纤的种类 光纤的制造 光纤的选用与发展趋势
光纤与传输的关系
传输介质 对绞线 同轴电缆 光纤 带宽MHz 6 400 >10GHz.km 衰减系数 dB/km 20(4MHz) 19(60MHz) 0.2~3 中继距离 km 1~2 1.6 >50 抗电磁干扰 性能 较差 较差 不受干扰 尺寸与重量 大而重 一般 小而轻 敷设安装 一般 方便 方便 接续 方便 较方便 特殊
FTTH应 用，楼 内布线
目录
光纤与传输系统的关系 光纤的种类 光纤的制造 光纤的选用与发展趋势
光纤制造-光纤材料
1.光纤的定义：光纤是由高纯透明材料组成的光传输媒质。 2.光纤材料：石英玻璃、塑料、晶体…….。 3.石英玻璃：
1.优点：优秀的光学、力学和化学性能，良好的加工性能，极好的温度稳 定性能、重量轻、抗电磁干扰。
2.光纤结构
纤芯：SiO2+GeO2 包层：SiO2
3.制造方法
1）工艺步骤：制棒，拉丝。 2）制棒方法：
外部气相沉积法：OVD
内部气相沉积法 : MCVD、PCVD 轴向气相沉积法：VAD 等
3）拉丝工艺要点：棒变为丝，保护光纤强度（预涂覆），提高拉丝速度
拉丝工艺
成品裸纤
目录
光纤与传输系统的关系 光纤的种类 光纤的制造 光纤的发展趋势
视频会议
家庭办公
数字电视
在线游戏
网上购物
远程教育
可视电话
电子银行
电子阅读
光纤与传输的关系-系统演进
目录
光纤与传输系统的关系 光纤的种类 光纤的制造 光纤的选用与发展趋势
光纤种类-光纤标准的发展
名称
多模光纤 渐变折射率多模光纤 突变折射率多模光纤 单模光纤 非色Biblioteka Baidu位移单模光纤 G.652：A、B C 、D
单模光纤波段
光纤分类－小结
多模光纤 单模光纤 非零色 散位移 单模光 纤 G.655 C、D A、B、C 宽带光传 输用非零 色散单模 光纤 G.656 小弯曲 半径光 纤 G.657
名称
渐变折射率多模光纤
非色散位移单模光纤
分类 ITU-T 子分 类 50/125
G.651 62.5/125 A、B
以太网、 视频等局 域网，覆 盖距离 2km以内
通信干线、城 域网、本地网、 光纤接入等， 中继距离达 600km，以太网 通信达20km
通信干线、城域 网、本地网、光 纤接入等，中继 距离达600km， 以太网通信可以 达20km，多业务
密集波 分复用， 骨干网 等
粗波分复 用和密集 波分复用 系统
光纤应用发展新趋势
核心网应用: G.655光纤是发展方向。 城域网应用: G.652C/D光纤，G.655光纤。 接入网应用: G.651、G.652B/D、G.657光纤。 室内布线应用: 将向G.657和塑料光纤发展。
光纤衰减
衰减的来源
紫外吸收 材料固有吸收 吸收衰减 杂质吸收 红外吸收 氢氧根吸收
ITU-T
G.651
IEC
A1a、A1b、A1c和 A1d A2、A3和A4 B1.1 B1.3
色散位移单模光纤
截止波长位移单模光纤 非零色散位移单模光纤 非零色散位移单模光纤
G.653
G.654
B2
B3
G.655：A、B、C B4 G.656
对弯曲损耗不敏感单模光纤 G.657 A、B
光纤种类-光纤标准的发展
注意：光纤重量：33g/km，温度变化（40C-20C）光纤长度变化1.1cm。
2.缺点：容易发生脆性断裂。
光纤制造方法
1.关键技术
1）.高纯度：光纤材料要达到高纯度 99.9999%。 2）.高精度：精确控制光纤折射率分布和几何尺寸。
多模光纤：G.651，62.5um/125um(A1b)、 50um/125um(A1a) G652光纤：最佳工作波长为1310nm的单模光纤; G652A 、G652B:标准光纤。 G652C、 G652D:低水峰（全波 ）光纤。 G653光纤：零色散波长在1.55m窗口的单模光纤。 G654光纤：截止波长在1500 nm的海底应用单模光纤,又称为最低 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，2004.5通过)。 G657光纤：对弯曲损耗不敏感的单模光纤
3.采用光放大器：
1.光放大：1987年革命性的发明，为实现全光通信奠定了基础。
2.光放大原理：利用光纤纤芯中掺杂的稀土元素受到泵浦光辐射来实现 对1550nm信号光的放大。
4.施工
光纤 衰减
过渡金属离子吸收 瑞利散射
散射衰减 光纤结构不完善散射
光纤弯曲衰减和接头衰减
解决光纤衰减的措施
1.提高光纤制造水平：
提高材料纯度、精密控制生产、改进制造工艺，已经达到理论的光 纤衰减水平是：0.15dB/km.
2.寻找新的材料 ：
红外材料的理论的光纤衰减水平是：0.015dB/km.但是其迄今为止还 没有制造出实用光纤。
G.652
IEC
分类
俗称 传统 50/125 OM2: 1G/2000
A1a
新一代50/125 OM3：10G 150/300/500
A1b
B1.1
B1.3
B4
BIF15等
子系列 代号 OM1 OS1
应用场 合
以太网、 视频等局 域网，覆 盖距离 2km以内
高速以太网、 办公楼竖井布 线、局域网汇 聚层链路等， 对应距离
•带宽极宽，容量极大； •衰减小，传输距离远； •串扰小，传输质量高； •抗电磁干扰，保密性好； •尺寸小重量轻，便于运输和敷设； •原料丰富，节约金属； 光 纤 的 优 点 光 纤 的 缺 点 •极易断裂 •严格忌水 •弯曲能力差； •切断与接续要求高；
宽带网络改变生活方式
音频点播
视频点播
远程医疗
光纤有关知识
目录
光纤与传输系统的关系 光纤的种类 光纤的制造 光纤的选用与发展趋势
光纤与传输的关系
传输介质 对绞线 同轴电缆 光纤 带宽MHz 6 400 >10GHz.km 衰减系数 dB/km 20(4MHz) 19(60MHz) 0.2~3 中继距离 km 1~2 1.6 >50 抗电磁干扰 性能 较差 较差 不受干扰 尺寸与重量 大而重 一般 小而轻 敷设安装 一般 方便 方便 接续 方便 较方便 特殊
FTTH应 用，楼 内布线
目录
光纤与传输系统的关系 光纤的种类 光纤的制造 光纤的选用与发展趋势
光纤制造-光纤材料
1.光纤的定义：光纤是由高纯透明材料组成的光传输媒质。 2.光纤材料：石英玻璃、塑料、晶体…….。 3.石英玻璃：
1.优点：优秀的光学、力学和化学性能，良好的加工性能，极好的温度稳 定性能、重量轻、抗电磁干扰。
2.光纤结构
纤芯：SiO2+GeO2 包层：SiO2
3.制造方法
1）工艺步骤：制棒，拉丝。 2）制棒方法：
外部气相沉积法：OVD
内部气相沉积法 : MCVD、PCVD 轴向气相沉积法：VAD 等
3）拉丝工艺要点：棒变为丝，保护光纤强度（预涂覆），提高拉丝速度
拉丝工艺
成品裸纤
目录
光纤与传输系统的关系 光纤的种类 光纤的制造 光纤的发展趋势
视频会议
家庭办公
数字电视
在线游戏
网上购物
远程教育
可视电话
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电子阅读
光纤与传输的关系-系统演进
目录
光纤与传输系统的关系 光纤的种类 光纤的制造 光纤的选用与发展趋势
光纤种类-光纤标准的发展
名称
多模光纤 渐变折射率多模光纤 突变折射率多模光纤 单模光纤 非色Biblioteka Baidu位移单模光纤 G.652：A、B C 、D
单模光纤波段
光纤分类－小结
多模光纤 单模光纤 非零色 散位移 单模光 纤 G.655 C、D A、B、C 宽带光传 输用非零 色散单模 光纤 G.656 小弯曲 半径光 纤 G.657
名称
渐变折射率多模光纤
非色散位移单模光纤
分类 ITU-T 子分 类 50/125
G.651 62.5/125 A、B
以太网、 视频等局 域网，覆 盖距离 2km以内
通信干线、城 域网、本地网、 光纤接入等， 中继距离达 600km，以太网 通信达20km
通信干线、城域 网、本地网、光 纤接入等，中继 距离达600km， 以太网通信可以 达20km，多业务
密集波 分复用， 骨干网 等
粗波分复 用和密集 波分复用 系统
光纤应用发展新趋势
核心网应用: G.655光纤是发展方向。 城域网应用: G.652C/D光纤，G.655光纤。 接入网应用: G.651、G.652B/D、G.657光纤。 室内布线应用: 将向G.657和塑料光纤发展。
光纤衰减
衰减的来源
紫外吸收 材料固有吸收 吸收衰减 杂质吸收 红外吸收 氢氧根吸收
ITU-T
G.651
IEC
A1a、A1b、A1c和 A1d A2、A3和A4 B1.1 B1.3
色散位移单模光纤
截止波长位移单模光纤 非零色散位移单模光纤 非零色散位移单模光纤
G.653
G.654
B2
B3
G.655：A、B、C B4 G.656
对弯曲损耗不敏感单模光纤 G.657 A、B
光纤种类-光纤标准的发展