光纤基础知识_中文ppt课件
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光纤通信基础知识ppt课件
应用场景
光检测器广泛应用于光纤通信、光传 感、激光雷达等领域，特别是在高速、 长距离的光纤通信系统中，光检测器 的作用尤为关键。
光放大器
光放大器是光纤通信系统中的关键器件之一，主要分 为掺铒光纤放大器（EDFA）和拉曼光纤放大器（RA）
两类。
输入 标题
作用
光放大器的作用是对光信号进行放大，补偿光纤传输 过程中的光信号损耗，提高光纤通信系统的传输距离 和稳定性。
光检测器
分类
光检测器是光纤通信系统中的另一重 要器件，主要分为光电二极管（PIN） 和雪崩光电二极管（APD）两类。
性能参数
光检测器的性能参数包括响应度、带 宽、噪声等，这些参数直接影响着光 纤通信系统的接收灵敏度和动态范围。
作用
光检测器的作用是将光信号转换为电 信号，从而实现光信号的接收和检测。
模拟光纤通信系统的应用
03
在音频广播、视频传输等领域得到广泛应用。
光纤通信系统设计
01
光纤通信系统设计的基本原则
确保系统的传输性能、稳定性、可靠性和经济性。
02
光纤通信系统设计的主要内容
包括光源、光检测器、光纤、中继器和放大器等器件的选择和配置。
03
光纤通信系统设计的优化
通过采用先进的调制技术、编码技术等手段，提高系统的传输性能和容
性能参数
光源的性能参数包括波长、光谱宽度、输出功率、阈值电 流等，这些参数对光纤通信系统的性能和稳定性有着重要 影响。
作用
光源的作用是将电能转换为光能，为光纤通信系统提供光 信号。
应用场景
光源广泛应用于光纤通信、光传感、光谱分析等领域，特 别是在长距离、大容量的光纤通信系统中，光源的作用尤 为重要。
光纤通信发展历程
光检测器广泛应用于光纤通信、光传 感、激光雷达等领域，特别是在高速、 长距离的光纤通信系统中，光检测器 的作用尤为关键。
光放大器
光放大器是光纤通信系统中的关键器件之一，主要分 为掺铒光纤放大器（EDFA）和拉曼光纤放大器（RA）
两类。
输入 标题
作用
光放大器的作用是对光信号进行放大，补偿光纤传输 过程中的光信号损耗，提高光纤通信系统的传输距离 和稳定性。
光检测器
分类
光检测器是光纤通信系统中的另一重 要器件，主要分为光电二极管（PIN） 和雪崩光电二极管（APD）两类。
性能参数
光检测器的性能参数包括响应度、带 宽、噪声等，这些参数直接影响着光 纤通信系统的接收灵敏度和动态范围。
作用
光检测器的作用是将光信号转换为电 信号，从而实现光信号的接收和检测。
模拟光纤通信系统的应用
03
在音频广播、视频传输等领域得到广泛应用。
光纤通信系统设计
01
光纤通信系统设计的基本原则
确保系统的传输性能、稳定性、可靠性和经济性。
02
光纤通信系统设计的主要内容
包括光源、光检测器、光纤、中继器和放大器等器件的选择和配置。
03
光纤通信系统设计的优化
通过采用先进的调制技术、编码技术等手段，提高系统的传输性能和容
性能参数
光源的性能参数包括波长、光谱宽度、输出功率、阈值电 流等，这些参数对光纤通信系统的性能和稳定性有着重要 影响。
作用
光源的作用是将电能转换为光能，为光纤通信系统提供光 信号。
应用场景
光源广泛应用于光纤通信、光传感、光谱分析等领域，特 别是在长距离、大容量的光纤通信系统中，光源的作用尤 为重要。
光纤通信发展历程
光纤基础知识PPT演示课件
62.5/50m
8～10m
1.0m
125m2m
2%
245m10m
15m
2m
•16
光纤：参数
光纤的光学及传输特性参数
• 模场直径 • 衰减系数 • 色散系数 • 截止波长 • 弯曲损耗 • 偏振模色散
•17
光纤：参数
光纤的光学及传输特性参数
模场直径：
高斯分布的单模光纤， 模场直径是光场幅度 分布1/e处各点所围成 圆的直径，也等于光 功率分布1/e2处各点 所围成圆的直径。
一部分入射光将被反射
一部分入射光将进入第二种媒质，并产生折射
1 2
媒质1 折射率n1
媒质2 折射率n2
1=2
媒质1
1
折射率n1
2
媒质2
折射率n2
n1·Sin1=n2·Sin2
•3
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 真空 空气 水 多模光纤 单模光纤 玻璃 钻石
折射率 1.0 1.0003 1.33 1.457 1.471 1.5~1.9 2.42
1
4
4
3
1 非色散位移光纤 2 色散位移光纤 3 色散平坦光纤 4 非零色散位移光纤
2
0 1200
1400 1500 1600 1700 1800 nm
-4
-8
波长(nm)
•22
光纤：参数
光纤的光学及传输特性参数
截止波长：
光纤作为单模光纤工作的最短波长。工作 波长超过此波长时，只能传输基模，此时光纤 为单模光纤；工作波长低于此波长时，除基模 外，高次模也可传输，此时光纤为多模光纤。
如：Corning的Submarine Leaf光纤 Lucent的TrueWave XL光纤
光纤知识ppt课件
4.常用光纤规格： 单模：8/125μm，9/125μm，10/125μm。多模：50/125μm（欧洲标准） 62.5/125μm（美国标准） 工业，医疗和低速网络：100/140μm，200/230μm 塑料：98/1000μm，用于汽车控制 光缆的种类 1.按敷设方式分有：自承重架空光缆，管道光缆，铠装地埋光缆和海底光缆。 2.按光缆结构分有：束管式光缆，层绞式光缆，紧抱式光缆，带式光缆，非金属光缆和可 分支光缆。 3.按用途分有：长途通讯用光缆、短途室外光缆、混合光缆和建筑物内用光缆。
光纤种类及光纤跳线
3.光纤的种类： A.按光在光纤中的传输模式可分为：单模光纤和多模光纤。 所谓“模”就是指以一定的角度进入光纤的一束光线。多模光纤使用发光二极管（ LED）作为发光设备，而单模光纤使用的则是激光二极管（LD）。 单模光纤芯径小（10m m左右），仅允许一个模式光源传输，色散小，传递数据的 质量更高，传输距离更长。工作在长波长（1310nm和1550nm），与光器件的耦合相对 困难。但其色度色散起主要作用，这样单模光纤对光源的谱宽和稳定性有较高的要求， 即谱宽要窄，稳定性要好。单模光纤通常被用来连接办公楼之间或地理分散更广的网络 。 多模光纤芯径大（62.5m m或50m m），允许上百个模式光源传输，色散大，工作 在850nm或1310nm。与光器件的耦合相对容易。因为不同光线进入光纤的角度不同， 所以到达光纤末端的时间也不同。这就是我们通常所说的模色散。色散从一定程度上限 制了多模光纤所能实现的带宽和传输距离。 这就限制了传输数字信号的频率，而且随距 离的增加会更加严重。 例如：600MB/KM的光纤在2KM时则只有300MB的带宽了。正是 基于这种原因，多模光纤一般被用于同一办公楼或距离相对较近的区域内的网络连接。 而对于光端模块来讲，严格的说并没有单模、多模之分。所谓单模、多模模块，指 的是光端模块采用的光器件与何种光纤配合能获得最佳传输特性。单模收发器可以用于 多模光缆链路，但注意跳线要用多模的。 单模模块一般采用LD或光谱线较窄的LED作为光源，耦合部件尺寸与单模光纤配合 好。多模模块一般采用价格较低的LED作为光源，耦合部件尺寸与多模光纤配合好。
光纤种类及光纤跳线
3.光纤的种类： A.按光在光纤中的传输模式可分为：单模光纤和多模光纤。 所谓“模”就是指以一定的角度进入光纤的一束光线。多模光纤使用发光二极管（ LED）作为发光设备，而单模光纤使用的则是激光二极管（LD）。 单模光纤芯径小（10m m左右），仅允许一个模式光源传输，色散小，传递数据的 质量更高，传输距离更长。工作在长波长（1310nm和1550nm），与光器件的耦合相对 困难。但其色度色散起主要作用，这样单模光纤对光源的谱宽和稳定性有较高的要求， 即谱宽要窄，稳定性要好。单模光纤通常被用来连接办公楼之间或地理分散更广的网络 。 多模光纤芯径大（62.5m m或50m m），允许上百个模式光源传输，色散大，工作 在850nm或1310nm。与光器件的耦合相对容易。因为不同光线进入光纤的角度不同， 所以到达光纤末端的时间也不同。这就是我们通常所说的模色散。色散从一定程度上限 制了多模光纤所能实现的带宽和传输距离。 这就限制了传输数字信号的频率，而且随距 离的增加会更加严重。 例如：600MB/KM的光纤在2KM时则只有300MB的带宽了。正是 基于这种原因，多模光纤一般被用于同一办公楼或距离相对较近的区域内的网络连接。 而对于光端模块来讲，严格的说并没有单模、多模之分。所谓单模、多模模块，指 的是光端模块采用的光器件与何种光纤配合能获得最佳传输特性。单模收发器可以用于 多模光缆链路，但注意跳线要用多模的。 单模模块一般采用LD或光谱线较窄的LED作为光源，耦合部件尺寸与单模光纤配合 好。多模模块一般采用价格较低的LED作为光源，耦合部件尺寸与多模光纤配合好。
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。
《光纤光缆基本知识》课件
光纤光缆的组成结构
光纤光缆主要由纤芯、包层和外护套组成。纤芯是传输光信号的核心部分， 包层则用于保护光信号免受损耗，而外护套则提供对整个光缆的机械保护。
光纤光缆的工作原理
光纤光缆的工作原理基于光的全内反射现象。光信号被注入纤芯后，在纤芯 内不断进行全内反射，从而实现信号的传输。通过控制光的入射角度和纤芯 的折射率，可以实现信号的传输和解码。
光纤光缆的应用领域
光纤光缆广泛应用于通信领域，包括长距离通信、互联网接入、数据中心连接等。它的高带宽、低延迟和抗干 扰等特点使其成为现代通信的重要基础设施。
光纤光缆的优势与特点
高速传输
光纤光缆能以光的速度进行信号传输，实现高 速、稳定的通信。
抗干扰能力
光纤光缆对电磁干扰的敏感性较低，能够提供 稳定的通信质量。
长距离传输
光纤光缆的信号传输距离可以达到几十甚至上 百公里，适用于远距离通信。
高带宽
光纤光缆具有广阔的频带宽度，能够支持大量 数据的传输。
光纤光缆的未来发展趋势
1
更高的速度与带宽
随着技术的进步，光纤光缆将继续提供更高的传输速度和更大的带宽，满足未来通信需求。
2
更小更轻的设计
光纤光缆将变得更加紧凑轻便，随着光纤光缆技术的成熟，制造成本将进一步降低，使其更加普及和可靠。
总结与展望
光纤光缆作为一个重要的通信技术，已经在各个领域大放异彩。随着技术的不断创新与进步，光纤光缆的应用 将更加广泛，为人们的生活和工作带来更多便利。
《光纤光缆基本知识》 PPT课件
本课件将介绍光纤光缆的基本知识，包括定义与发展、组成结构、工作原理、 应用领域、优势与特点、未来发展趋势。让我们一同探索这个引人入胜的领 域。
光纤光缆的定义与发展
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
★ 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。
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
)
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
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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
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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12 根光纤的线缆
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1.蓝 2. 橙 3. 绿 4. 棕 5. 暗灰色 6. 白 7. 红 8. 黑 9. 黄 10. 紫 11. 粉红 12. 浅绿
黄 橙 浅绿色 绿色
光纤类型
dBm 绝对值的功率
dBm 用来测试光的输出功率
光纤Байду номын сангаас
检测器 光源
•激光的输出功率 -3.50 dBm
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仪表读数 - 3.50 dBm
mW
如何将 dBm 转换成 mW dBm = 10*log(mW)
光在单模光纤和双模光纤中传输的区别：
单模
NA
脉冲
NA
X 公里
多模
脉冲
X 公里
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损耗 dB/Km
光纤类型
主要光纤类型
多模光纤 (50/125 µm 和 62.5/125 µm): 50/125 µm 比62.5/125 µm有更高的传输速率 用在LAN局域网中 由于模态色散，比单模光纤有更低的速率 经常用在大楼的内部
单模光纤
尺寸一般为 8.6 to 9.5/125 µm 用途: 长距离网络, 接入网, 城域网和高速率网络 建筑物外安装
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测试仪表
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Cladding
Core
I
θC
θR
R1
R2
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光纤基础
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原理知识
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光的性质
光包括: 电场 - E 磁场 - H
沿Z轴时间方向进行传播
X
电场
Y
磁场
Z
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司奈尔和 菲涅尔反射
折射和反射
入射光越是垂直，反射光越少；
I
R
T
I
R
I
R
T
T
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司奈尔和 菲涅尔反射
临界角 (全内反射)
存在一个临界角，100%的光都被反射，无折射，这个角度称为“临界 角”； 这个概念用在光纤的光传播中，非常重要.
光纤结构
蒙皮
丙烯酸盐, 特氟隆, 聚酰亚 胺
覆盖层
玻璃 2
纤芯
玻璃 1
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光纤结构
覆盖层直径 = 125 µm 纤芯直径 = 9, 50 或 62.5 µm
蒙皮直径= 250 µm
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光纤类型
光纤通信中有两种类型的光纤:
单模
多模
纤芯 覆盖层
9/125 (µm)
纤芯 覆盖层
62.5/125 (µm)
ITU-T G.652D
用于通信
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Y 90o
X
电磁波频谱
光纤内部光的波长和频率范围 850 nm 353 000 GHz 1650 nm 182 000 GHz
单位 微米 (mm) - 10-6 m 纳米 (nm) - 10-9 m 兆 - 106 吉 - 109 Tera（太） - 1012 Peta - 1015 皮 - 10-12
纤芯 覆盖层
50/125 (µm)
光纤的护层
单色色码的蒙皮表示不同的光纤类型:
单模 9/125 多模 62.5/125 多模 50/125 (10 Gbit/s) 多模 100/140
TIA/EIA-598 色码对应多光纤的线缆:
色码的序列以蓝色为1号，浅绿为12号. 我们用同样的序列来标示线缆的子层.
司奈尔和 菲涅尔反射
折射
同样，光照在不同的物体上，会产生折射； 产生折射的原因是由于穿过了不同折射率的物体； 由于传播速率的不同，导致了光角度的变化；
n1 Core
I
θi
θR
R
n2 Cladding
θr
T
n1 sin(θi) = n2 sin(θr)
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司奈尔和 菲涅尔反射
反射
一束光(I) 照射到一个不同折射率的物体，该光的一部分会产生反射。 反射角和入射角相同
n1 纤芯
I
θi
θR
R
n2 包层
θi = θR
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光纤基础知识
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- 原理知识 - 光纤基础知识 - 测试仪表 - 连接器的类型 - 光纤的清洁和观察验证
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上一页的光功率： -3.50 dBm