光通信系统光缆光纤知识
光缆的基本知识
光缆的基本知识光缆的基本知识一、光纤与光纤通信的特点光纤是导光纤维的简称。
光纤通信是以光波为载频，以导光纤维为传输媒质的一种通信方式。
由于光纤通信是利用导光纤维传输光信号来实现通信的，因此比起其他通信方式有许多突出的优点。
1、传输频带宽，通信容量大由信息理论知道，载波频率越高通信容量越大，因目前使用的广播频率比微波频率高103—104倍，所以通信容量约可增加103—104倍。
2、损耗低目前实用的光纤均为石英光纤，要减小光纤损耗主要是靠提高玻璃纤维的纯度来达到。
由于目前制成的石英玻璃介质的纯度极高，所以光纤的损耗极低。
已接近理论极限值。
由于管线的损耗低，因此中继距离可以很长，在通信线路中可减少中继站的数量，降低成本且提高了通信质量。
3、不受电磁干扰因为光纤是非金属的介质材料，因此它不受电磁干扰。
4、串音小，保密性好光在光纤传输时，向外泄漏的光能很小，因此树根光纤之间不会产生干扰，既不产生串话，又难以被窃听。
因此光纤通信比传统的无因多模光纤其传输光波有很多模式，它的折射率分布为渐变型，适用于中容量，中距离通信。
单模光纤其传输的广播及一个，纤芯的直径仅几微米，它适用于大容量长距离通信。
所以，单模光纤已在国内得到了广泛应用。
三、光缆的结构、种类和命名方法：1、光缆的结构（1）、缆芯由于光缆主要是靠光纤来完成传输信息任务的，因此缆芯是由光纤芯线组成的。
（2）、加强构件由于光纤脆弱容易断裂，因此在光缆结构上加一根或多根加强构件，以承受安装时产生的拉伸负荷。
加强构件可用金属丝，也可用非金属的纤维增强塑料或玻璃纤维制成，利用非金属加强构件组成的无金属光缆，能更有效的防止雷击。
（3）、护层光缆的护层主要是对已形成缆的光纤芯线起保护作用，避免受外部机械力和环境损坏。
因此要求护层具有耐压力、防潮、湿度特性好、重量轻、耐化学侵蚀、阻燃等特点。
光缆的护层分内护层和外护层，内护层有塑料护层及金属护套两种。
外护层是指铠装层和外被层。
通信光纤光缆知识ppt课件
表示。 光纤类别代号：用大写A表示多模光纤，大写B表示单模光纤，
再以数字和小写字母表示不同种类、类型的光纤。
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举例
光缆型号为：GYTA53－4х2D10/125其表 示意义为通信室（野）外光缆，金属加 强构件，松套层绞结构，油膏填充式结 构铝－聚乙烯粘结护套，皱纹钢带铠装， 内 装 8 根 纤 芯 直 径 为 10µm 、 包 层 直 径 125µm的常规单模光纤。
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光缆型式组成
光缆型式有五部分组成如上图
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光缆型式组成
分类的代号及其意义为：
GY－通信用室（野）外光缆。 GR－通信用 软光缆。 GJ－通信用室（局）内光缆。 GS －通信设备室内光缆。 GH－通信用海底光 缆。GT－通信用特殊光缆。
加强构件的代号及其意义为：
无符号－金属加强构件； F－非金属加强构 件； G－金属重型加强构件；H－非金属重 型加强构件。
材料色散：光纤材料的折射率随光波长的变化而变化，从而 引起脉冲展宽的现象称为材料色散。不同波长的光脉冲将有 不同的传播速度，在到达出射端面时将产生时延差，从而使 脉冲展宽。
波导色散和极化色散就不作介绍。在多模光纤中，主要存在
模式色散、材料色散和波导色散；单模光纤中不存在模式色
散，而只存在材料色散和波导色散。
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常见光纤名词
模式——光学波动理论认为，光纤是一种传光 的波导，光波在光纤中只能以一定形式的电磁 场分布进行传输，这种周期性的电磁分布称为 模式，通常为模。
截止波长：截止波长是指单模光纤通常存在某 一波长，当所传输的光波长超过该波长时，光 纤就只能传播一种模式（基模）而在该波长之 下，光纤可能传播多种模式。
光缆基本知识介绍
光缆基本知识介绍光缆是一种用光来传输信息的通信线缆。
它由一个或多个光纤组成，每个光纤都由一个玻璃或塑料的纤维芯和外面的保护层组成。
光缆的传输原理是利用光的全反射现象。
当光线沿着纤芯传播时，由于纤芯的折射率高于外层的保护层，光线会一直在纤芯内反射，从而实现信号的传输。
光缆具有许多优点。
首先，光缆具有巨大的传输带宽。
光纤可以传输大量的信息，从而满足了现代通信系统对传输速率的需求。
其次，光缆的抗干扰性能非常强。
光纤内部不会受到电磁干扰的影响，从而实现了稳定的传输。
此外，光缆的体积小、重量轻，便于安装和维护。
根据光缆的用途和结构，可以将光缆分为多种类型。
常见的光缆类型包括单模光缆和多模光缆。
单模光缆适用于长距离传输，其纤芯较细，只能传输单一模式的光信号。
而多模光缆适用于短距离传输，其纤芯较粗，可以传输多种光模式的信号。
根据光缆的结构，可以将光缆分为光纤框式光缆和光纤缆式光缆。
光纤框式光缆是将光纤用塑料套管保护，然后通过一定的方式固定在光缆框上，适用于死机架等固定结构。
光纤缆式光缆是将光纤放在光缆内，然后通过一定的方法绞合在一起，适用于需要移动布线的场合。
除了传输信息外，光缆还可以用于传感器和加密等领域。
光缆传感器可以基于光的传播特性来进行测量和检测。
光缆加密技术利用光的传输特性来实现信息的安全传输，保护通信内容不被窃听。
在实际应用中，常见的光缆故障有断纤和弯曲损害。
断纤是指光纤断裂，导致信号无法传输。
弯曲损害是指光纤过度弯曲导致信号传输中断。
为了避免光缆故障，需要进行光缆的正确安装和维护。
常见的光缆维护方法包括定期清洁光缆和保持光缆的曲率半径。
总之，光缆是一种重要的通信技术，具有广泛的应用前景。
通过光缆的使用，可以实现高速、稳定和安全的信息传输，推动现代社会的发展和进步。
光通讯基础知识与产品知识培训
2.4 PD TO座 最常见的PD TO底座为肖特的TO46底座。下边为肖特一款TO46座的外形图：
二，光电组件 目前的光组件的有TOSA、ROSA、BOSA、Triplexer、蝶形封装光组件等。
TOSA内部结构图
ROSA内部结构图
BOSA内部结构图
Triplexer内部结构图
蝶形封装内部结构图
3，单片集成
这种方案是采用有源层对接生长技术，在同一衬底上生长激光器，探测器和光波导，集成度更高，封装成本更低。
谢 谢！！
01.
非球透镜TO的耦合效率是最高的，但是我们平常用的最多的7.5焦距非球透镜却不是耦合效率最高的一种。 非球TO的耦合效率和TO帽的关系曲线如图：
1.2 LD TO座 最常见的LD TO底座为肖特的TO56底座。下边为肖特一款TO56座的外形图：
由此看出非球TO的最大理论耦合效率-2.5dB（56%），此时TO的焦距约为f=1.27（LD芯片距TO底座位置）+3.97-2.27（透镜尺寸）+0.8(L1)+6（L2）=9.02
b)力的预防
03
c) 电的预防
a）热的预防
01
第二大部分：产品基础知识
TO LD TO LD TO主要材料为TO帽、TO座、LD芯片、背光PD芯片等。
1.1 LD TO帽
普通球帽的耦合效率大概在10%左右，焦距在6.3mm左右；大球帽的耦合效率大概在15%左右，焦距在6.5mm左右；非球帽的耦合效率大概在35%左右，目前常用的焦距为7.5mm。
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三，光电产品的基本参数 1，激光器件的最大额定值 储存温度（Tstg） 器件不工作状态下的最高环境温度。 工作温度（Top） 器件工作状态下的最大管壳温度。 正向电流（If） 可以施加到器件上不引起器件损坏的最大连续正向电流。 反向电压（Vr） 可以施加到器件上不引起器件损坏的最大反向电压。 背光PD反向电压（Vd） 可以施加到背光PD上不引起器件损坏的最大反向电压。
光纤光缆基础知识
光纤 类型 Ala Alb Alc Ald
表 2 四种梯度型多模光纤的传输性能及应用场合
芯/包直径 (μm)
工作波长 (μm)
带宽 (MHz)
数值孔径
衰减系数 (dB/km)
50/125
0.85,1.30 200～1500 0.20～0.24 0.8～1.5
62.5/125 85/125 100/125
其在不同的传输速率的 SDH 系统的应用情况，将 G.652 光纤进一步细分为 G.652A、
G.652B 和 G.652C。究其实质而言，G.652 光纤可分为两种，即常规单模光纤(G.652A
和 G.652B)和低水峰单模光纤(G.652C)。
a. 常规单模光纤
6
常规单模光纤于 1983 年开始商用。常规单模光纤的性能特点是：(1)在 1310nm 波长处的色散为零；(2)在波长为 1550nm 附近衰减系数最小，约为 0.22dB/km，但在 1550nm 附近其具有最大色散系数，为 17ps/(nm·km)。(3)这种光纤工作波长即可选 在 1310nm 波长区域，又可选在 1550 nm 波长区域，它的最佳工作波长在 1310 nm 区 域。这种光纤常称为“常规”或“标准”单模光纤。它是当前使用最为广泛的光纤。 迄今为止，其在全世界各地累计铺设数量已高达 7 千万公里。
标准化部门 ITU-T 在 2000 年 10 月对其中 4 种单模光纤已给出最新建议：G.652、G.653、
G.654 和 G.655 光纤。单模光纤的分类、名称、IEC 和 ITU-T 命名对应关系如下：
名称
ITU-T
IEC
非色散位移单模光纤
G.652：A、B、C B1.1 和 B1.3
光纤通信-重要知识点总结
光纤通信重要知识点总结第一章1.任何通信系统追求的最终技术目标都是要可靠地实现最大可能的信息传输容量和传输距离。
通信系统的传输容量取决于对载波调制的频带宽度，载波频率越高，频带宽度越宽。
2.光纤：由绝缘的石英（2）材料制成的，通过提高材料纯度和改进制造工艺，可以在宽波长范围内获得很小的损耗。
3.光纤通信系统的基本组成:以光纤为传输媒介、光波为载波的通信系统，主要由光发送机、光纤光缆、中继器和光接收机组成。
光纤通信系统既可传输数字信号也可传输模拟信号。
输入到光发射机的带有信息的电信号，通过调制转换为光信号。
光载波经过光纤线路传输到接收端，再由光接收机把光信号转换为电信号。
系统中光发送机的作用是将电信号转换为光信号，并将生成的光信号注入光纤。
光发送机一般由驱动电路、光源和调制器构成，如果是直接强度调制，可以省去调制器。
光接收机的作用是将光纤送来的光信号还原成原始的电信号。
它一般由光电检测器和解调器组成。
光纤的作用是为光信号的传送提供传送媒介，将光信号由一处送到另一处。
中继器分为电中继器和光中继器（光放大器）两种，其主要作用就是延长光信号的传输距离。
为提高传输质量，通常把模拟基带信号转换为频率调制、脉冲频率调制或脉冲宽度调制信号，最后把这种已调信号输入光发射机。
还可以采用频分复用技术，用来自不同信息源的视频模拟基带信号（或数字基带信号）分别调制指定的不同频率的射频电波，然后把多个这种带有信息的信号组合成多路宽带信号，最后输入光发射机，由光载波进行传输。
在这个过程中，受调制的电波称为副载波，这种采用频分复用的多路电视传输技术，称为副载波复用技术。
目前大都采用强度调制与直接检波方式。
又因为目前的光源器件与光接收器件的非线性比较严重，所以对光器件的线性度要求比较低的数字光纤通信在光纤通信中占据主要位置。
数字光纤通信系统基本上由光发送机、光纤与光接收机组成。
发送端的电端机把信息进行模数转换，用转换后的数字信号去调制发送机中的光源器件，则就会发出携带信息的光波，即当数字信号为“1”时，光源器件发送一个“传号”光脉冲；当数字信号为“0”时，光源器件发送一个“空号”。
光纤光缆知识培训
光纤光缆知识培训一、光纤光缆的基本概念光纤光缆是一种用于传输光信号的通信线路，它由一根或多根纤维组成，每根纤维都是以光波导的形式将光信号进行传输。
光纤光缆能够实现宽带、高速、远距离传输，并且具有抗干扰能力强、信息安全性高的优点。
光纤光缆的基本构造包括光纤芯、包层和护套。
光纤芯是传输光信号的主体，其材料通常为二氧化硅。
包层用于包裹光纤芯以提高光纤的抗折和抗拉性能，通常采用二氧化硅或者氟化聚合物。
护套则是用于保护整根光缆的材料，一般为聚乙烯或者聚氯乙烯等塑料材料。
二、光纤光缆的传输特性1. 带宽大：相比于传统的铜质电缆，光纤光缆的带宽更大，能够支持更高速的数据传输。
2. 传输距离远：光纤光缆能够实现较长距离的信号传输，通常能够实现几十公里到上百公里的传输距离。
3. 信号衰减小：光纤光缆的信号衰减非常小，可以在长距离内保持信号的稳定传输。
4. 抗干扰性强：由于光信号是以光波导的形式进行传输，光纤光缆具有良好的抗干扰性，能够在电磁干扰较严重的环境下实现稳定的传输。
5. 信息安全性高：光纤光缆传输的是光信号，而非电信号，因此很难被窃听，具有较高的信息安全性。
三、光纤光缆的应用领域1. 通信网络：光纤光缆是构建光纤通信网络的关键基础设施，其宽带、高速、远距离传输的特性使得其被广泛应用于长途、城域通信网的建设。
2. 数据中心：在数据中心网络中，光纤光缆能够提供高速、大容量的数据传输，以满足大数据处理和云计算等应用的需求。
3. 工业自动化：光纤光缆的抗干扰性强，使得其在工业自动化领域得到广泛应用，用于传输各类传感器信息、控制信号等。
4. 医疗领域：光纤光缆被广泛应用于医疗设备中，用于传输医学图像、激光手术器械等。
5. 军事领域：由于其信息安全性高的特性，光纤光缆在军事通信和指挥控制系统中得到广泛应用。
四、光纤光缆的安装和维护1. 安装前的准备：在进行光纤光缆的安装前，需要对线路进行详细的规划设计，包括线路路径选择、光缆类型选择等。
光纤光缆基本知识
光纤和光缆基础知识光纤光缆基本知识一、光纤通信及发展史1、1966年英籍华人高锟提出“光纤通信”.2、以激光为光源，经光纤为传输媒质的通信方式，叫做光纤通信.3、1983年武汉三镇使用光纤通信投入电话网中使用，标志着我国光纤通信进入使用阶段.二、光通信原理介绍及光纤通信的特点1、全反射原理：1）光从光密介质射入光疏介质。
2）入射角大于临界角。
2、光通信特点：优点：1）传输频带宽、通信容量大2) 中继距离远、损耗低3）抗电磁能力强、无串话4）重量轻5）资源丰富6）抗化学腐蚀、柔软可绕缺点：1）强度不如金属2）连接比较困难3）分路耦合不变4）弯曲半径不宜太小5）传输能量比较困难三、光纤通信系统的组成光发送光传输光接收光端机四、光纤简介1、光纤的结构：由纤芯、包层、涂覆层组成2、光纤分类：1）按材料组成分：玻璃光纤、塑料光纤2）按传输模式分：单模光纤、多模光纤单模光纤G652 折射率：1310nm 1.4677 1550nm 1.4682G655 折射率：1550nm 1.4690多模光纤芯径62.5um A1b 折射率：850nm 1.496 1300nm 1.487芯径50um A1a 折射率：850nm 1.482 1300nm 1.4773、常用光纤的主要技术特性及部分指标介绍指标的介绍：1)衰减：光在光纤中传输时能量的损耗2)色散：光脉冲在光纤中传输时脉冲的展宽3)偏振模色散：基模可分解成两个垂直相交的偏振模，光脉冲在光纤中传输时现两个垂直的偏振模间的时延差4)光纤几何参数：包层直径、涂层直径、光纤不圆度同心度误差：芯/包层<1um 涂覆层/包层<12um不圆度=长轴直径-短轴直径/标准值4、模场直径：基模光斑的大小标准：9.2+0.4um模：光在光纤中的传输方式（单模、多模）纤芯直径：8.3um5、截止波长：保证光纤以基模传输的最小波长（G652 1100-1330nm）常用光纤的主要技术特性G652 衰减 1310nm≤0.36dB/km 1550nm≤0.22dB/km模场直径 1310nm 9.3+0.5um 1550nm 10.5+0.8um包层直径 125+1.0um包层不圆度≤02%模场/包层同心度误差≤1um涂层直径 245+5um涂层不圆度 /涂层与包层同心度误差 <12um截止波长 1100nm≤λc≤1330nm零色散波长 1300nm-1324nm零色散斜率≤0.093Ps/nm2.km1288-1339nm波长范围内色散系数≤3.5 Ps/nm.km1271-1360nm波长范围内色散系数≤5.3 Ps/nm.km1550nm波长范围内色散系数≤17 Ps/nm.km衰减不连续性—--在1310nm或1550nm处均没有大于0.01dB的不连续点，实际一般控制≤0.03dB.衰减不均匀性----在光纤后向散射曲线上，任意500米长度上的实测衰减值与全长平均每500米的衰减值之差的最坏值应≤0.05dB.外观检查----排丝整齐，颜色鲜明涂覆层牢固光洁，不脱皮.G655 (康宁LEAF、朗讯真波、长飞大保实)康宁 LEAF ：衰减： 1550nm ≤ 0.22dB/km模场直径（MFD）：9.5±0.6um截止波长(λcc) 1470nm色散：1530-1565nm 2.0-6.0 PS/nm.km1565-1625nm 4.5-11.2 PS/nm.km零色散斜率≤0.1Ps/nm2.kmPMD ≤0.1PS/km1/2朗讯真波：衰减：1550nm≤ 0.22dB/km模场直径（MFD）：9.4±0.6um截止波长(λcc) 1260nm色散：1530-1565nm 2.0-6.0 PS/nm.km1565-1625nm 4.0-8.6 PS/nm.km零色散斜率≤0.05Ps/nm2.kmPMD ≤0.5PS/km1/2光缆的简单介绍1、缆的分类按光纤类别分：单模光纤光缆、多模光纤光缆按缆芯结构分：中心束管式、层绞式、骨架式层绞式把松套光纤绕在中心加强件周围绞合而构成。
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
光纤光缆的基础知识
光纤光缆的基础知识一、光纤1．光纤的定义光纤是光导纤维的简称，即用来通光传输的石英玻璃丝。
2．光纤的结构组成和作用1）光纤的构成：光纤是由光折射率较高的纤芯和折射率较低的包层组成，为了保护光纤不受外力和环境的影响，在包层的外面都加上一层塑料护套（也叫涂覆层）。
2）光纤各组成部分的作用：纤芯：siO2+GeO2（作用是导光通信）包层：siO2(作用是使全反射成为可能)涂覆层：光固化丙烯酸环氧树脂或热固化的硅酮树脂（作用是防止光纤表面受损产生微裂纹，将光纤表面与环境中的水分、化学物质隔开，防止已有的微小裂纹逐步生长扩大）3．光纤的分类A：按组成光纤的材料分类：玻璃（石英）光纤、塑料光纤；B：按光纤横截面上折射率分布分类：有突变型光纤(普通单模光纤)、渐变型光纤(多模光纤)、阶跃型光纤等；C：按光纤传输模式分类：多模光纤、单模光纤等。
单模光纤中光偏振状态要传输过程中是否保持不变，又可分为偏振模保持光纤和非偏振模保持光纤；D：按工作波长窗口分类：长波长光纤和短波长光纤等注：单模光纤是指只能传输一种模式（基模或最低阶模）的光纤，其信号畸变很小。
多模光纤是一种能承载多种模式的光纤，即能够允许多个传导模的通过。
模是指光在光纤中的传输方式（单模/多模）。
单模光纤具有很小的芯径，以确保其传输单模，但是其包层直径要比芯径在十多倍，以避免光的损耗。
单模光纤以其衰减小、频带宽、容量大、成本低和易于扩容等优点，作为一种理想的光通信媒介，在全世界得到及为广泛的应用。
4．光纤的特性A：几何特性和光学特性（主要针对单模光纤）纤芯直径：A、多模光纤（50um/62.5um两种标称直径）B、单模光纤（8.3um）包层直径：125.0±1.0um包层不圆度：≤1.0%涂层外径：245±5.0um纤芯、包层同心度：≤0.5um翘曲度：曲率半径≥4.0m模场直径：指光纤中基模场的电场强度随空间的分布。
它描述了单模光纤中光能集中程度的参量。
光缆基础知识
光缆基础知识光缆，是以一根或多根光纤或光纤束制成符合光学、机械和环境特性的结构。
光缆的结构直接影响系统的传输质量，而且与施工也有较大的关系。
施工人员在敷设光缆前，必须了解光缆的结构和性能。
工程施工应按所选用光缆的结构、性能，采取正确的操作方法，完成传输线路的建设，并确保光缆的正常使用寿命。
1.光缆设计的原则光纤在通信领域内的广泛应用，要求设计制造各种各样结构的光缆。
设计光缆，必须规定光缆的结构尺寸和所用材料。
设计光缆的一般原则如下：（1）光纤的余长：根据每管光纤芯数和余长要求，设计松套管尺寸。
当松套管是用来制作中心束管式光缆时，松套管中光纤余长应在0.25%左右；当松套管是用来制作层绞式光缆时，松套管中光纤余长应在0.02%左右。
（2）机械强度：根据对光缆机械强度要求，合理选择光缆中的加强构件、直径以及护层结构、铠装结构等。
光缆的抗拉强度主要靠加强构件提供；光缆抗侧压力主要靠护层或铠装层提供。
光缆防水防潮，主要靠铝—塑粘结护套或钢—塑粘结护套，以及缆中的阻水油膏和阻水材料提供。
（3）使用场合：根据光缆的使用场合，使用不同结构的光缆，满足使用场合的要求。
（4）阻水：要注意选用阻水油膏，特别是松套光纤用阻水油膏的温度特性要好，不能有淅油等。
（5）光缆结构：合理的光缆结构设计，应使松套管尽量靠近光缆中起支承作用的部件。
同时，合理的光缆结构设计，应对光纤起到最佳的机械保护。
在光缆结构设计中，在保证光缆所要求的特性下，应尽量使光缆横截面积小，单位长度重量轻，发挥光缆本身所应具有的优点。
2.光缆结构中所用材料及其性能光缆是由光纤、高分子材料、金属-塑料复合带及金属加强件等共同构成的光信息传输介质。
光缆结构设计要点是根据系统通信容量、使用环境条件、敷设方式、制造工艺等，通过合理选用各种材料来赋予光纤抵抗外界机械作用力、温度变化、水作用等保护。
图2.5层绞式钢带纵包双层钢丝铠装光缆结构图图2.5 所示的是所用材料种类最多的GYTY53+333层绞式钢带纵包双层钢丝铠装光缆的横。
光通信系统、光缆、光纤知识
光通信系统
——通信光纤
（6）、关于在传输网络建设中的光纤选择等方面的相关建议 （一）G.652和G.655光纤的传输应用选择
目前，应用于长途骨干和城域网的光纤主要是G.652和G.655两种光纤。 对于基于2.5Gb/s及其以下速率的WDM系统，G.652光纤是最佳选择； G.652B/C/D和G.655光纤均能支持基于10Gb/s及更高速率的WDM系统； G.652C/D光纤在城域网中的优势明显。 通常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17~22ps/nm·km。在开通高速率系统及基于单通路高速率的WDM系 统时，可采用色散补偿光纤（DCF）来进行色散补偿。但DCF同时引入较 大的衰减，因此它常与光放大器一起工作，DWDM波长范围越宽，补偿困 难越大。 G.655光纤的基本设计思想是在1550nm窗口工作波长区具有合理的较低的 色散，足以支持10Gb/s的长距离传输而无需色散补偿，同时，其色散值 又保持非零特性，具有一个起码的最小数值，足以抑制非线性影响，适 宜开通具有足够多波长的WDM系统。
光通信基础知识
——系统、光纤、光缆
主要内容
光通信系统概述 光纤知识 光缆知识
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光通信系统概述
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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。
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光通信系统
——通信光纤
（3）G.652D光纤的发展与应用 G.652光纤可细分为A、B、C、D四个子类。其中G.652A和 G.652B为常规单模光纤，其水峰处衰减未作优化；G.652C 和G.652D为低水峰单模光纤，永久地降低水峰的衰减。 几种G.652光纤的主要性能区别： 1、G.652C/D规定了1383NM衰减特性，并经氢老化试验， 使OH漂移出长波长，大于1700nm，不在光通信系统的工作 波长范围内 2、G.652B相对于G.652A，PMDQ链路值由0.5降低至0.2 3、G.652D相对于G.652B，降低了水峰衰减，相对于 G.652C降低了偏振模色散。
光纤通信基本知识 (2)
G.653:1550nm性能最佳的色散移位单模光纤
G.654:1550nm损耗最小的单模光纤
31 G.655:1550nm非零色散光纤
SJTU
SDH的光接口位置
Ctx 光缆设施
Crx
发
S
R
接
送
收
TX:发送机 Ctx,Crx:活动连接器 S,R:参考点 RX:接收机
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SJTU
发送机在S点的特性
光源类型：LED、MLM、SLM 光谱特性：最大均方根宽度、最大-20dB
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SJTU
相干光通信系统
相干光通信系统又称为外差光纤通信系 统。是一种采用单一频率的相干光做光 载波，利用无线电技术中的外差接收方 式，再配合ASK\FSK\PSK等调制方式 的新型光纤通信方式。主要优点是光接 收机灵敏度高，选择性好；既可扩大通 信容量，又可增加再生中继距离。
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SJTU
光孤子（Soliton）通信
VC-3
VC-4
复用段层网络 再生段层网络 物理层网络
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电路层
低阶 高阶
通道层
SDH 传送层
段层 传输 媒质层
SJTU
SDH的承载业务
L5~7
Application
L4
TCP/UDP
L3
IP
L2 ATM FR PPP/HDLC LAPS SDL
L1
SDH
L0
WDM
FR: Frame Relay
PPP: Point to Point Protocol
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SJTU
光缆
含有光纤，符合现场实际使用要求的光、 机械和环境规范的缆。由光纤、加强件和 外护层等组成。
光纤光缆21条基础知识
光纤光缆基础知识1. 光纤的结构是怎么样的？光纤裸纤一般分为三层：纤芯、包层和涂覆层。
光纤的结构：光纤纤芯和包层是由不同折射率的玻璃组成，中心为高折射率玻璃纤芯(掺锗二氧化硅)，中间为低折射率硅玻璃包层(纯二氧化硅)。
光以一特定的入射角度射入光纤，在光纤和包层间发生全发射（由于包层的折射率稍低于纤芯），从而可以在光纤中传播。
涂覆层的主要作用是保护光纤不受外界的损伤，同时又增加光纤的柔韧性。
正如前面所述，纤芯和包层都是玻璃材质，不能弯曲易碎，涂覆层的使用则起到保护并延长光纤寿命的作用。
2.光缆的组成光纤由纯石英以特别的工艺拉丝成比头发还细中间有几介质的玻璃管，它的质地脆易断，因此需要外加一层保护层。
光纤外层加上塑料保护套管及塑料外皮就成了光缆。
光缆包含光纤，光纤就是光缆内的玻璃纤维，广泛上来说光纤是光缆，都是一种传输介质。
但严格意义上讲，两者是不相同的产品，光纤和光缆的区别：光纤是一种传输光束的细而柔软的媒质。
多数光纤在使用前必须由几层保护结构包覆，包覆后的缆线即被称为光缆。
所以光纤是光缆的核心部分，光纤经过一些构件极其附属保护层的保护就构成了光缆。
3.光纤的工作波长？光是由它的波长来定义，在光纤通信中，使用的光是在红外区域中的光，此处光的波长大于可见光。
在光纤通信中，典型的波长是800到1600nm，其中最常用的波长是850nm、1310nm和1550nm。
在选择传输波长时，主要综合考虑光纤损耗和散射。
目的是通过向最远的距离、以最小的光纤损耗来传输最多的数据。
在传输中信号强度的损耗就是衰减。
衰减度与波形的长度有关，波形越长，衰减越小。
光纤中使用的光在850、1310、1550nm处的波长较长，故此光纤的衰减较小，这也导致较少的光纤损耗。
并且这三个波长几乎具有零吸收，最为适合作为可用光源在光纤中传输。
4.最小色散波长和最小损耗波长在目前商用光纤中，什么波长的光具有最小色散？什么波长的光具有具有最小损耗？1310nm波长的光具有最小色散，1550nm波长的光具有最小损耗。
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光通信系统
——通信光纤
（3）G.652D光纤的发展与应用 ? G.652光纤可细分为A、B、C、D四个子类。其中G.652A和
G.652B为常规单模光纤，其水峰处衰减未作优化；G.652C 和G.652D为低水峰单模光纤，永久地降低水峰的衰减。 ? 几种G.652光纤的主要性能区别：
1、G.652C/D规定了1383NM衰减特性，并经氢老化试验， 使OH漂移出长波长，大于1700nm，不在光通信系统的工作 波长范围内
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光纤知识
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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50μ m或62.5μ m，单模光纤纤芯的标称模称直径为
9～10μ m。
包层（n2）
纤芯（n1）
D
D为光纤纤芯直径或模场直径
光纤的基本结构
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(1)光纤的结构
紧套光纤
光通信系统
输入 电信号
光发射机
调制
光源
光纤光缆
光接收机
光电 检测
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
放大 恢复
输出 电信号
光纤通信系统的基本构成
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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
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光通信系统
——通信光纤
(6)光纤的机械特性 ? 拉力强度：由光纤表面的微裂纹决定筛选应力：0.69GPa ? 静态疲劳：微裂纹、水分和一定的应力
(7)光纤的非线性效应 在带有掺铒放大器密集波分复用大容量、超高速的光纤通信系统中， 由于大的光功率引起信号与光纤的相互作用而产生各种非线性效应。
非线性效应种类： ? 自相位调制效应(SPM) ? 受激拉曼散射(SRS) ? 四波混频(FWM)
(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
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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。
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）
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 G.655光纤（B4） 1550nm波长: 衰减平均值≤0.22 dB/km
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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 分来携带的，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。 ?色散种类：模间色散（单模光纤无模间色散）
——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
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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)、G.652(普通单模光纤)、 ? 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)
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光通信系统
——通信光纤
4、单模光纤的选用 选用原则： （1）工作波长因素
?G.652光纤在1550nm窗口衰减小，但其在1550nm窗口色散大，不利于 高速系统的长距离传输。 ?G.653光纤在1550nm窗口色散为零，但其在波分复用时会出现四波混 频效应，故被限用于单信道高速系统。 ?G.655光纤在1550nm窗口衰减小、色散低，大大减少四波混频效应， 故其可用于远距离、波分复用、高速系统。 ?新建系统在传输速率和价格允许的条件下，应优选G.655光纤。扩容 系统将原系统的G.652光纤的工作波长选择到1550nm波长，可用色散 补偿光纤来解决色散问题。 （2）衰减和非线性因素 对采用波分复用和光纤放大器的高速系统较优先选用G.655光纤和 G.652D光纤。
光通信基础知识
——系统、光纤、光缆
二○一○年五月
主要内容
光通信系统概述 光纤知识 光缆知识
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光通信系统概述
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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。
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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9～10μ m，偏差小于10％；模场同心度误差不 得大于1μ m，实际商用小于0.5μ m。 (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。 (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。