光传输技术基础知识分解

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光纤通信基础—光纤
三、光纤的简单导光原理 2、光在光纤中的传播
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光纤通信基础—光纤
四、光纤的衰耗 光纤的损耗是指光信号经光纤传输后，由于吸收、散射等原因引起光功率 的减小。 吸收损耗 本征吸收：光纤材料本身所固有的吸收作用 杂质吸收：光纤中杂质对光的吸收作用 线性散射 光纤损耗
散射损耗 非线性散射
用户的综合 业务引入 集团用户
接入传送层
IDC中心
以太网 专线用户
智能化小区
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同步数字体系
我们前面为大家介绍了光纤，也介绍了光纤传输的简单原理，如果把光 纤比作一条高速公路，要实现有效的传输还需要有高速汽车，以及一系列相 应的交通规则。同步数字体系就是一套这样的“交通系统”。
光传输设备 数字终 端设备 发送端
结构不完善散射 其他衰耗（微弯曲衰耗等）
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光纤通信基础—光纤
五、光纤的色散 色散分为色度色散与偏振模色散两大类。 色度色散简单说就是有光纤传输引起的光脉冲展宽与畸变效应。色度色 散包括三个部分：模式色散、材料色散、波导色散。
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光纤通信基础—传送网络的分层结构
B省 D省 E省 C省 A省
省 际 干 线
• 1976 年，日本电报电话(NTT)公司将光纤损耗降低到0.47 dB/km(波长 1.2μ m)。
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光纤通信基础—概论
三、光纤通信优点 1、通信容量巨大 从理论上讲，一根光纤可以同时传输100亿个话路，目前同时传输50万 个话路的试验已经成功，比传统同轴电缆、微波等高出几千乃至几十万倍。 2、中继距离长 光纤具有极低的衰耗系数，配以适当的光发送、光接收设备、光放大器、 前向纠错与RZ编码调制技术等，可使其中继距离达数千公里以上，而传统 电缆只能传送1.5km，微波50km，根本无法与之相比拟。 3、保密性能好 4、适应能力强 具有不怕外界强电磁场的干扰、耐腐蚀等优点 5、体积小、重量轻 6、原材料来源丰富、价格低廉
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光纤通信基础—光纤
一、光纤的构造 光纤呈圆柱形，主要由纤芯、包层二大部分组成。
外皮
包层
纤芯
1、纤芯：位于光纤的中心部位，成分为高纯度的二氧 化硅，掺有极少量掺杂剂。 2、包层：位于纤芯的周围，其成分也是含有极少量掺 杂剂的高纯度二氧化硅。 3、涂覆层：光纤的最外层，由丙烯酸酯、硅橡胶和尼 龙组成。
信息
光 端 机 发 送 端
光纤
光 端 机 接 收 端
光传输设备 数字终 端设备 接收端
信息
光纤通信系统框图
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同步数字体系—SDH概论
一、SDH的产生 1、PDH的缺点 （1）没有国际统一的数字速率标准
（2）没有国际统一的光接口规范
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同步数字体系—SDH概论
一、SDH的产生 1、PDH的缺点 （3）上下电缆成本高，结构复杂
光传输网络基础知识
传输所 谢晖 二0一0年八月
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主要内容
• 光纤通信基础 • 同步数字体系SDH
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光纤通信基础—概论
BSC MSC MSC BSC BSC
核心层 10G SDH
BSC
MSC
MSC
• 通信系统（传输系统）作用：为需 要进行信息交互的设备之间提供信 息传递的通道。 广义：连接各种终端设备和交换设 备之间的通道； 狭义：包括传输设备和传输线路。 ① 设备：如MSTP设备、光电收发器 等；
城市 A6 城市 A5
省会 A1
城市 A2 城市 A3
A省
城市 A4
省 内 干 线
IP Over WDM/OTN
城市 A3
PTN/CWDM OLT
增强以太网交换机 MSTP/PTN OLT
城 域 传 送 网
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光纤通信基础—传送网络的分层结构
移动综合机楼 移动第二机楼
核心传送层
汇聚节点
汇聚传送层
基站
接 收 电 接 收 机 电信号 输出 信 息 宿
光信号 输出
光信号 输入
数字光纤通信系统方框图
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光纤通信基础—概论
二、光纤通信发展简史
• 1966年，英籍华裔学者高锟指出了利用光纤(Optical Fiber)进行信息传输 的可能性和技术途径，奠定了现代光通信——光纤通信的基础。
• 1970 年，光纤研制取得了重大突破。美国康宁(Corning)公司就研制成功损 耗20 dB/km的石英光纤。 • 1973 年，美国贝尔(Bell)实验室取得了更大成绩，光纤损耗降低到 2.5dB/km。
汇聚层 2.5/10G SDH
接入层 155M SDH
② 线路：光缆、管道、杆路等
……
622M SDH
BTS …… BTS
BTS
……
BTS
3ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
光纤通信基础—概论
一、光纤通信概念 利用光纤来传输携带信息的光波以达到通信的目的。
发 射 信 息 源 电 发 射 机 电信号 输入 光 发 射 机
基本光纤传输系统 光纤线路 光 接 收 机
85mm
多模光纤
单模光纤
人的头发
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光纤通信基础—光纤
三、光纤的简单导光原理 1、全反射原理 • 若使光束从光密媒质射向光疏媒质 时, 则折射角大于入射角，如图所 示。 • 如果不断增大θ0可使折射角θ1达到 90°, 这时的θ1称为临界角。 • 当光线从光密媒质射向光疏媒质, 且入射角大于临界角时, 就会产生 全反射现象。 光纤就是利用这种全反射来传输光 信号的。
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光纤通信基础—光纤
二、光纤的分类—单模、多模光纤 1、多模光纤：可传多种模式的光。但其模间色散较大，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。 2、单模光纤：只能传一种模式的光，因此其模间色散很小，适用于远程通讯。
8mm 125mm 50mm
Core
Core
125mm
Clad Clad
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光纤通信基础—光纤
二、光纤的分类
石英光纤
按组成成分分类
含氟光纤 塑料光纤 阶跃型光纤
按光纤剖面折射率分布分类 光纤种类
多模光纤
渐变型光纤
按传输模式分类
单模光纤
短波长光纤（波长典型值为850nm） 长波长光纤（波长为1310nm，1550nm）
按工作波长分类
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光纤通信基础—光纤
二、光纤的分类—阶跃、渐变光纤 1、阶跃光纤 在纤芯与包层区域内，折射率的 分布分别是均匀的，分别为n1 和n2，在纤芯与包层的边界处， 其折射率的变化是阶跃的 (n2<n1） 。 2、渐变光纤 光纤轴心处的折射率最大(n1)， 但随横截面径向的增加而逐渐减 小，到纤芯与包层的边界处，正 好降到与包层区域的折射率n2