光通信基础知识PPT课件
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光通信的基础课件
STS-18
933.120
STS-24
1244.160
STS-36
1866.240
STS-48
2488.320
STS-96
4976.640
STS-192
9953.280
SDH基本概念(四）
2、SDH设备
. 终端复用器 TM
在线形网的端站，把PDH / SDH 支路信号复用成
SDH线路信号，或反之。
1
SOH
3
4 AU PTR
5
SOH
STM-N 净负荷 (含POH)
9 9×N
261×N 270×N列
SOH：段开销
AU PTR：管理单元指针
POH：通道开销
传输方向
T=125μs
SOH：段开销是指STM帧结构中为了保证信息净负荷 正常灵活传送所必须的附加字节，主要是供网络运行、 管理和维护使用的字节。SOH可进一步划分为再生段 开销RSOH和复用段开销MSOH。
种类 VC-12 VC- 3
装载信号种类 2 Mb/s
34 / 45 Mb/s
结构
9行 4列–1
9行 85列
速率（Mb/s） 2.240 48.960
VC- 4 2/34/45/140 Mb/s 9行 261列
150.336
复用与映射(四）
4列
POH
9
C-12
行
( 2Mb/s )
VC-12
85列
P O
OAM
线路信号
TM
STM-N
PDH支路信号 SDH支路信号
SDH基本概念(五）
. 分插复用器 ADM
设在网络的中间局站，完成直接上、下电路功能。
光通信培训课件
SDH技术
总结词
OTN（Optical Transport Network）技术是一种基于波分复用技术的光传送网络，是光通信领域中的又一种重要技术。
详细描述
OTN技术采用波长通道作为基本单位，实现了对信号的透明传输和多层次监视管理。它不仅能够提供大颗粒度的带宽调度和保护，还能够支持多种业务类型和协议，被广泛应用于骨干网和城域网等光通信领域。
OTN技术
04
光通信设备介绍
光源
发射机的主要元件，将电信号转换为光信号。
光调制器
将电信号调制到光波上，使其携带有用信息。
激光二极管
基于半导体材料制造，具有高亮度、单色性好等优点。
电光调制器
利用电光效应，通过改变光波相位或偏振状态实现调制。
发光二极管
低功耗、低成本，适用于短距离通信。
声光调制器
利用声光效应，通过改变光波衍射特性实现调制。
电力通信网设计
链路设计实例分析
Hale Waihona Puke 故障定位当光通信链路出现故障时，需要进行故障定位，包括检查光纤和光器件的连接是否正常，以及检查光信号的质量和传输速率是否符合要求。
故障排除
根据故障定位的结果，采取相应的措施进行故障排除，包括重新连接光纤和光器件，更换损坏的光纤和光器件，以及调整光信号的质量和传输速率。
05
光通信链路设计
确保可靠性
设计时需要考虑到光通信链路的可靠性，包括使用具有高稳定性和长寿命的光纤和光器件，以及采用备份和保护措施以防止故障。
链路设计基本原则
优化性能
为了确保高速数据传输，光通信链路设计需要优化传输性能，包括选择合适的光源和光放大器，以及采用高速调制格式和编码技术。
降低成本
光通信培训课件
偏振复用技术
偏振复用原理
利用光的偏振态不同，将多个独立信号在同一波长上进行复用，提高传输速率和 容量。
偏振复用技术分类
包括偏振复用直接调制和偏振复用外调制两种方式。
前向纠错技术
前向纠错原理
在发送端对数据进行一定的编码处理，在接收端对接收到的数据进行解码处理，从而纠正传输过程中可能出现的 错误。
前向纠错技术分类
案例四：智慧城市中的光传输技术应用
总结词
详细描述
智慧城市对于光传输技术的需求主要体现在 城市管理和公共服务方面。通过使用光纤和 无线相结合的方式，智慧城市可以实现更高 效、更智能和更便捷的数据传输。
在智慧城市中，光传输技术被广泛应用于城 市管理和公共服务领域。例如，通过使用光 纤传感器和高速光模块，智慧城市可以实现 实时监控和管理城市的交通、公共安全和环 境质量等方面的问题。同时，光纤的无线通 信网络也可以为市民提供高速、便捷的网络
将电信号转换为光信号，通过改变光源的 发光强度或相位来实现。
驱动电路
发送模块
为光源提供合适的偏置和调制电流，以控 制光信号的幅度和相位。
将电信号转换为光信号，并进行电光转换 、调制、发送等操作。
光接收机
01
光检测器
将接收到的光信号转换为电信号 。
限幅放大器
进一步放大电信号，并消除噪声 干扰。
03
02
案例三：电力通信网中的光传输技术应用
总结词
电力通信网对于光传输技术的需求主要体现在高可靠性和安全性方面。通过使用光纤和光器件，电力通信网可以 实现更稳定、更可靠和更安全的数据传输。
详细描述
在电力通信网中，光传输技术被广泛应用于电力线路和变电站之间的互联。通过使用光纤和光器件，电力通信网 可以实现高速、大容量的数据传输，满足电力通信网对于高可靠性和安全性的需求。另外，光纤的物理特性也使 得电力通信网在遭受自然灾害或其他干扰因素时能够保持相对稳定的数据传输服务。
光纤通信基本知识ppt课件
VC-3
VC-4
复用段层网络 再生段层网络 物理层网络
27
电路层
低阶 高阶
通道层
SDH 传送层
段层 传输 媒质层
完整最新ppt
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
6
7
MSOH
8
9
23
9列
261列
完整最新ppt
SDH开销字节的分层
分支
分支
--分支组装
POH
--分支取出
POH插入 MSOH
MSOH
POH提取 MSOH
插入
提取
RSOH RSOH RSOH RSOH RSOH
插入
提取/插入
提取
载波
载波
光接口
光接口
光接口
物理线路
物理线路
终端
再生器
终端
通道层 复用层 再生层 物理层
21
完整最新ppt
SDH的比特率
等级 STM-1
速率（Mb/s） 155.520
STM-4
622.080
STM-16 2488.320
STM-64 9953.280
22
完整最新ppt
SDH的帧结构
STM-1的帧结构
125us 9x270=2430个字节
第1行
2
RSOH
3
4 AU PTR
5
净荷（含POH）
35
《光通信基础实训》课件
VS
详细描述
光通信最初起源于19世纪中叶的弧光灯 通信，随后出现了激光器和光纤，为光通 信的发展奠定了基础。20世纪70年代初 ，光纤和光放大器的出现，使得光通信进 入了实用化阶段。随着数字信号处理技术 的发展，光通信逐渐实现了数字化，成为 现代通信的主流方式之一。
光通信的应用领域
总结词
光通信在电信、广播、军事、航空航天等领域有广泛应用。
VS
挑战
未来光通信的发展也面临着一些挑战。例 如，如何进一步提高传输速率和降低传输 损耗；如何实现更小体积、更低成本的光 器件和光子集成电路；如何提高光信号处 理能力和降低噪声等。为了克服这些挑战 ，需要不断进行技术创新和研发工作，推 动光通信技术的不断发展。
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光纤与光缆
总结词
光纤是光通信系统的传输媒介，负责将光信号传输到目的地。
详细描述
光纤由石英玻璃或塑料制成，具有低损耗、高带宽和抗电磁干扰等优点。光缆则是由多根光纤封装在保护套中形 成的传输介质，用于实现长距离的光信号传输。光纤和光缆在通信网络中起到了至关重要的作用。
光接收机与光检测器
总结词
光接收机是光通信系统的接收端，负责将接 收到的光信号转换为电信号。
总结词
提高传输速率
详细描述
光孤子通信技术可以支持高速率信号的传输，因为其利 用了非线性效应来调制光信号，可以实现高速调制和解 调。
总结词
增强抗干扰能力
详细描述
光孤子通信技术具有较强的抗干扰能力，因为其利用了 光孤子效应来保持信号的形状和幅度，可以抵御光纤中 的噪声和干扰。
相干光通信技术
总结词
提高信号质量
光通信与其他技术的融合发展
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
光通信基础知识PPT课件
码. 间干扰
25
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） 26
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。
O′ 包层
.
19
光通信系统
——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′
.
20
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。
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
光通信培训课件
对称加密、非对称加密、公钥加密等
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
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
光纤通信原理及基础知识ppt课件
光纤的通信原理及基础知识
编辑版pppt
0
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
编辑版pppt
1
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
编辑版pppt
2
光纤通信的基本原理
1.0
1,600 km
100 km
6km
0.5
6,400 km
400 km
25km
0.2
40,000 km 2,500 km 156km
• 当比特率大于10Gb/s, 偏振模色散必须考虑.
• 降低光纤偏振模色散值:
– 改进光纤的几何形状
• 导致裸纤的旋转
编辑版pppt
31
光纤的基本参数
偏振模色散 光纤的光学及传输特性参数之一------
8
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
1
4
2
4
3
0 1200
1400 1500 1600 1700 1800 nm
-4
色散D(ps/(nm•km))
-8
波长(nm)
编辑版pppt
28
光纤的基本参数
偏振模色散 光纤的光学及传输特性参数之一------
定义：
基模包含两个正交的矢量，这两个偏振矢量在传播过 程中会产生时延，从而引入偏振模色散
928km
1550nm (G.655)
4528km
1310nm (G.652)
编辑版pppt
0
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
编辑版pppt
1
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
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2
光纤通信的基本原理
1.0
1,600 km
100 km
6km
0.5
6,400 km
400 km
25km
0.2
40,000 km 2,500 km 156km
• 当比特率大于10Gb/s, 偏振模色散必须考虑.
• 降低光纤偏振模色散值:
– 改进光纤的几何形状
• 导致裸纤的旋转
编辑版pppt
31
光纤的基本参数
偏振模色散 光纤的光学及传输特性参数之一------
8
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
1
4
2
4
3
0 1200
1400 1500 1600 1700 1800 nm
-4
色散D(ps/(nm•km))
-8
波长(nm)
编辑版pppt
28
光纤的基本参数
偏振模色散 光纤的光学及传输特性参数之一------
定义：
基模包含两个正交的矢量，这两个偏振矢量在传播过 程中会产生时延，从而引入偏振模色散
928km
1550nm (G.655)
4528km
1310nm (G.652)
光通信培训ppt课件
守规则做事。培养主动积极
的精神。
✓
培养好习惯，遵守 规则的员工；
营造良好的团队精 神。
.
1. 检查表； 2. 红牌子作战。
如： 1. 应遵守出勤、作息时间； 2. 工作应保持良好的状态（如不可以随意谈
天说笑、离开工作岗位、看小说、打瞌睡 、吃零食等）； 3. 服装整齐，待好识别卡； 4. 待人接物诚恳有礼貌； 5. 爱护公物，用完归位； 6. 保持清洁； 7. 乐于助人；
大功率激光器及光探测器一般采
用调节三个轴的方法。
.
35
耦合图示
焦距 X
Y
.
36
5S基本知识
5S是日文SEIRI(整理)、 SEITON(整顿)、SEISO(清扫)、 SEIKETSU(清洁)、SHITSUKE(修 养)这五个单词，因为五个单词前 面发音都是“S”，所以统称为 “5S”。它的具体类型内容和典型
.
3
4.光纤结构及光传输原理
空气(折射率n1) θ
水(折射率n2)
折射率：n1<n2 θ被称作临介角
.
纤芯（n2）
包层（n1）
n1<n2
4
光纤的种类
单模光纤 外径125微米 内径9微米
多模光纤 外径125微米 内径50或62.5微米
.
5
5 .光纤通信系统组成
电光
端
端 送
机 （发）
光 中 继 机
.
20
PD的主要参数
饱和光功率（Ps）：在工作速率 下，当误码率为某一数值时的最 大接收光功率。
.
21
PIN-TIA内部结构
.
22
PD的管脚定义----155M
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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。
.
16
光通信系统
阶跃型光纤、渐变型光纤
r
A
——通信光纤
O′ 包层
.
19
光通信系统
——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′
.
20
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。
省中心 （杭州)
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）
4
1、我国线路网结构
.
5
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）
.
21
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
.
11
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。
数据汇聚 中心6
汇聚层
数据汇聚 中心3
.
光缆 交接箱
数据 用户
接入层
数据 用户
数据 用户
数据 用户
8
光通信系统概述
.
9
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。
码. 间干扰
25
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） 26
包层为光的传输提供反射面和光隔离。
.
14
(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
.
15
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
纤芯
包层
2b
2a
n
t
突变型多模光纤
纤芯
r
A
包层
2b
2a
n
t
.
渐变型多模光纤
17
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
.
18
2、光纤的导光原理
光通信系统
——通信光纤
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
.
22
光通信系统
——通信光纤
.
23
光通信系统
——通信光纤
光纤. 总损耗谱
24
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。
光通信基础知识
——网络、光纤、光缆
二○○九年九月
.
1
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
.
2
通信网络基础
.
3
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）
有人中继 站
有人中继 站
中继段
分路站 （柳州）
.
6
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
.
7
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
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
放大恢 复
输出 电信号
光纤通信系统的基本构成
.
10
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
.
12
光通信系统光纤知识
.
13
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
.
16
光通信系统
阶跃型光纤、渐变型光纤
r
A
——通信光纤
O′ 包层
.
19
光通信系统
——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′
.
20
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。
省中心 （杭州)
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）
4
1、我国线路网结构
.
5
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）
.
21
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
.
11
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。
数据汇聚 中心6
汇聚层
数据汇聚 中心3
.
光缆 交接箱
数据 用户
接入层
数据 用户
数据 用户
数据 用户
8
光通信系统概述
.
9
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。
码. 间干扰
25
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） 26
包层为光的传输提供反射面和光隔离。
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(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
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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)、常规单模光纤(G.652A和
纤芯
包层
2b
2a
n
t
突变型多模光纤
纤芯
r
A
包层
2b
2a
n
t
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渐变型多模光纤
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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
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2、光纤的导光原理
光通信系统
——通信光纤
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
.
22
光通信系统
——通信光纤
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23
光通信系统
——通信光纤
光纤. 总损耗谱
24
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。
光通信基础知识
——网络、光纤、光缆
二○○九年九月
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1
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
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2
通信网络基础
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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）
有人中继 站
有人中继 站
中继段
分路站 （柳州）
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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
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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
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
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 (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