光纤通信-万兆通

光纤通信-万兆通
光纤通信-万兆通

通讯基础知识

光纤通信,是指将要传送的语音、图像和数据信号等调制在光载波上,以光纤作为传输媒介的通信方式

1.本征:是光纤的固有损耗,包括:瑞利散射,固有吸收等。

2.弯曲:光纤弯曲时部分光纤内的光会因散射而损失掉,造成的损耗。

3.挤压:光纤受到挤压时产生微小的弯曲而造成的损耗。

4.杂质:光纤内杂质吸收和散射在光纤中传播的光,造成的损失。

5.不均匀:光纤材料的折射率不均匀造成的损耗。

6.对接:光纤对接时产生的损耗,如:不同轴(单模光纤同轴度要求小于0.8μm),端面与轴心不垂直,端面不平,对接心径不匹配和熔接质量差等。

7.多模光纤:中心玻璃芯教粗(50或62.5μm),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。例如:600MB/KM的光纤在2KM时则只有300MB的带宽了。因此,多模光纤传输的距离就比较近,一般只有几公里。

8.单模光纤:中心玻璃芯教细(芯径一般为9或10μm),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,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

9.常规型光纤:光纤生产长家将光纤传输频率最佳化在单一波长的光上,如1300μm。

10.色散位移型光纤:光纤生产长家将光纤传输频率最佳化在两个波长的光上,如:1300μm和1550μm。

11.突变型光纤:光纤中心芯到玻璃包层的折射率是突变的。其成本低,模间色散高。适用于短途低速通讯,如:工控。但单模光纤由于模间色散很小,所以单模光纤都采用突变型。

12.渐变型光纤:光纤中心芯到玻璃包层的折射率是逐渐变小,可使高模光按正弦形式传播,这能减少模间色散,提高光纤带宽,增加传输距离,但成本较高,现在的多模光纤多为渐变型光纤。

13.电发射端机

主要任务是PCM编码和信号的多路复用。

多路复用是指将多路信号组合在一条物理信道上进行传输,到接收端再用专门的设备将各路信号分离出来,多路复用可以极大地提高通信线路的利用率。

在光纤通信系统中,光纤中传输的是二进制光脉冲“0”码和“1”码,它由二进制数字信号对光源进行通断调制而产生。而数字信号是对连续变化的模拟信号进行抽样、量化和编码产生的,称为PCM (pulse code modulation),即脉冲编码调制。这种电的数字信号称为数字基带信号,由PCM电端机产生。

14.抽样是指从原始的时间和幅度连续的模拟信号中离散地抽取一部分样值,变换成时间和幅度都是离散的数字信号的过程。

15.编码是指按照一定的规则将抽样所得的M种信号用一组二进制或者其它进制的数来表示,每种信号都可以由N个2二进制数来表示,M和N满足M=2N。例如如果量化后的幅值有8种,则编码时每个幅值都需要用3个二进制的序列来表示

16.时分多路复用:当信道达到的数据传输率大于各路信号的数据传输率总和时,可以将使用信道的时间分成一个个的时间片(时隙),按一定规则将这些时间片分配给各路信号,每一路信号只能在自己的时间片内独占信道进行传输,所以信号之间不会互相干扰。

17.频分多路复用:当信道带宽大于各路信号的总带宽时,可以将信道分割成若干个子信道,每个子信道用来传输一路信号。或者说是将频率划分成不同的频率段,不同路的信号在不同的频段内传送,各个频段之间不会相互影响,所以不同路的信号可以同时传送。这就是频分多路复用(FDM)。

18.码分多址(CDMA):这种技术多用于移动通信,不同的移动台(或手机)可以使用同一个频率,但是每个移动台(或手机)都被分配带有一个独特的“码序列”,该序列码与所有别的“码序列”都不相同,所以

各个用户相互之间也没有干扰。因为是靠不同的“码序列”来区分不同的移动台(或手机),所以叫做“码分多址”(CDMA)技术。

19.空分多址(SDMA):这种技术是利用空间分割构成不同的信道。举例来说,在一颗卫星上使用多个天线,各个天线的波束射向地球表面的不同区域。地面上不同地区的地球站,它们在同一时间、即使使用相同的频率进行工作,它们之间也不会形成干扰。

空分多址(SDMA)是一种信道增容的方式,可以实现频率的重复使用,充分利用频率资源。空分多址还可以和其它多址方式相互兼容,从而实现组合的多址技术,例如空分·码分多址(SD-CDMA)。

20.线路编码:又称信道编码,其作用是消除或减少数字电信号中的直流和低频分量,以便于在光纤中传输、接收及监测。大体可归纳为三类:扰码二进制、字变换码、插入型码。

21.调制方式:模拟通信可采用调幅、调频、调相等多种调制方式,采用数字调制时,相应地称为幅移键控(ASK)、频移键控(FSK)、相移键控(PSK);信号只有两种状态的ASK称为通断键控(OOK),当前的数字通信系统使用OOK-PCM格式,属于强度调制-直接检测(IM-DD)通信方式,是通信方式中最简单、最初级的方式。而相干通信系统则可使用ASK、FSK或PSK-PCM格式,是复杂、高级的通信方式22.光接收机灵敏度定义为:在保证达到所要求的误比特率的条件下,接收机所需要的最小输入光功率。

22.光耦合是对同一波长的光功率进行分路或合路。通过光耦合器,我们可以将两路光信号合成到一路上

23、光隔离器是一种只允许单向光通过的无源光器件,其工作原理是基于法拉第旋转的非互易性。

24、磁光隔离器也可以说是单向导光器,隔离器放置于激光器及光放大器前面,防止系统中的反射光对器件性能的影响甚至损伤

25、光滤波器是用来进行波长选择的仪器,它可以从众多的波长中挑选出所需的波长,而除此波长以外的光将会被拒绝通过。它可以用于波长选择、光放大器的噪声滤除、增益均衡、光复用/解复用。

基于干涉原理的滤波器:熔锥光纤滤波器、Fabry-Perot滤波器、多层介质膜滤波器、马赫-曾德干涉滤波器。

基于光栅原理的滤波器:体光栅滤波器、阵列波导光栅滤波器(AWG)、光纤光栅滤波器、声光可调谐滤波器。

26、光纤连接器是一种用于连接光纤的器件。它在光纤通信系统和测量仪表中具有不可或缺的地位。它不同于光纤固定接头,可以拆卸,使用灵活,所以由又称为光纤活动连接器或者光纤活动接头。一般的,要求光纤连接器体积小、接入损耗小、可重复拆卸、可靠性高、寿命长、价格便宜等。

27、光衰减器是用于对光功率进行衰减的器件,它主要用于光纤系统的指标测量、短距离通信系统的信号衰减以及系统试验等场合。光衰减器要求重量轻、体积小、精度高、稳定性好、使用方便等。它可以分为固定式、分级可变式、连续可调式几种

28、光放大是指在泵浦能量(电或光)的作用下,实现粒子数反转(非线性光纤放大器除外),然后通过受激辐射实现对入射光的放大。

29、MDF Main Distribution Frame,主配线架。

30、IDF Intermediate Distribution Frame,分配线架。

31、OC OC(Optical Carrier,光载波)是SONET规范中定义的传输速度。OC定义光设备的传输速度,STS定义电气设备的传输速度。

32、SC Subscriber Connector(Optical Fiber Connector) 用户连接器(光纤连接器)。

33、ST Straight Tip,直通式光纤连接器。

34、SONET SONET(Synchronous Optical NETwork,光纤同步网络)是一种用于高速数据通信的光纤传输系统。SONET被电话公司和公用通信公司部署,其速度从51Mb/s直到每秒几千兆。SONET 是一种提供先进网络管理和标准光纤接口的智能系统。它采用自恢复环结构,如果一条线路发生故障,它

能够改道传送。SONET干线广泛用于汇集低速T1和T3线路。SONET是宽带ISDN(B-ISDN)标准规定的。欧洲相应的标准是SDH。SONET采用时分复用(TDM)技术同时传送多数据流。

35、光缆终端盒光缆终端盒主要用于光缆终端的固定,光缆与尾纤的熔接及余纤的收容和保护。

36、光纤盒光纤盒应用于利用光纤技术传输数字和类似语音,视频和数据信号。光纤盒可进行直接安装或桌面安装。特别适合进行高速的光纤传输。

37、光纤面板光学纤维面板具有传光效率高,级间耦合损失小,传像清晰、真实,在光学上具有零厚度等特点。最典型的应用是作为微光像增强器的光学输入、输出窗口,对提高成像器件的品质起着重要作用。广泛的应用于各种阴极射线管、摄像管、CCD耦合及其他需要传送图像的仪器和设备中。

38、光纤耦合器光纤耦合器(Coupler)又称分歧器(Splitter),是将光讯号从一条光纤中分至多条光纤中的元件,属於光被动元件领域,在电信网路、有线电视网路、用户回路系统、区域网路中都会应用到,与光纤连接器分列被动元件中使用最大项的。光纤耦合器可分标准耦合器(双分支,单位1×2,亦即将光讯号分成两个功率)、星状/树状耦合器、以及波长多工器(WDM,若波长属高密度分出,即波长间距窄,则属於DWDM),制作方式则有烧结(Fuse)、微光学式(Micro Optics)、光波导式(Wave Guide)三种,而以烧结式方法生产占多数(约有90%)。

39、光纤配线架(柜) 光纤配线架(柜)具有如下功能:光缆的固定,保护和接地;光缆纤芯与尾纤的熔接;光路的调配并提供测度端口;冗余光纤及尾纤的存贮管理。

40、光纤配线箱光纤配线箱特别适合于光纤接入网中的光纤终端点,具有光缆的配线和熔接功能,可以实现光缆纤芯的灵活调线及存储。

41、跳线跳线就是不带连接器的电缆线对或电缆单元,用在配线架上交接各种链路。

42、线头盒线头盒主要适用于架空光缆、直埋光缆、管道井光缆的直通和分歧接头,并对接头起保护作用。

44、 10BaseF 10Mbit/s基带以太网规范,指的是光纤电缆连接上的以太网10BaseFB,10BaseFl 和 10BaseFL标准。

45、10BaseFB 指的是使用光纤电缆连接的10Mbit/s基带以太网规范。它是IEEE10BaseF规范的一部分。它不用于连接用户工作站。而是用于提供一个同步的信令骨干网,该网允许附加网段和中继器连接到网络上。10BaseFB的网段长度可达2km。

46、10BaseFL 指的是使用光纤电缆连接的10Mbit/s基带以太网规范。它是IEEE 10BaseL规范的一部分。尽管它可以与FOIRL进行互操作,但是制定它是为了取代FOIRL规范。如果和FOIRL一起使用,10BaseFL的网段长度可达1km;而如果仅仅使用10BaseFL,则10BaseFL的网段可达2km。

47、10BaseFP 指的是使用光纤电缆连接的10Mbit/s无源光纤基带以太网规范。它是IEEE10BaseF 规范的一部分。它在不使用中继器的情况下将多个计算机组织成星形拓扑。10BaseFP的网段长度可达500m。

48、10BaseFX 指的是在每个链路中使用两股多模光纤电缆的100Mbit/s基带快捷以太网规范。为了保证合适的信号记时,一个100BaseFX链路不能超过400m长。它基于IEEE802.3标准。

49、4B/5B 光纤指的是4字节/5字节的局部光纤。它是用于FDDI和ATM的光纤信道物理介质,它支持在多模光纤上高达100Mbit/s的速率。

50、8B/10B 光纤 8字节 /10字节的局部光纤。它指的是在多模光纤上支持高达149.76Mbit/s速率的光纤信道物理介质。

51、 FDDI II 第二代光纤分布式数据接口。改进的光纤分布式数据接口(FDDI)的美国国家标准协会 (ANSI)规范。它为无连接的数据电路和面向连接的声音和图像电路提供了同步传输。

52、FDDI/CDDI 由美国国家标准协会ANSI的X3T9.5制定。速率为100Mbps;CDDI是基于铜电缆(双绞线)的FDDI。FDDI技术成熟,网络可延伸100公里,且由于采用环形结构和优良的管理能力,具有高可靠性。价格贵,安装复杂,标准完善,技术成熟,支持的软硬件产品丰富

53、传播延迟信号通过电缆或系统所用的时间。

54、传播延迟歪斜电缆或系统中最慢与最快的线对之间的传输延迟差别。

55、单模一种光纤类型,光以单一路径通过这种光纤。以激光器为光源

56、多模一种光纤类型,光以多重路径通过这种光纤。以发光二极管或激光器为光源。

57、光纤光纤即光导纤维,是一种细小、柔韧并能传输光信号的介质,光缆由多条光纤组成。与双绞线和同轴电缆相比,光缆适应了目前网络对长距离传输大容量信息的要求,在计算机网络中发挥着十分重要的作用。

58、平面电缆包括工作区接线口、分布电缆和电信柜里的连接硬件。

59、衰减信号在通过光纤线缆或系统时所损失的数量

60.滑码数字网内任何两个数字交换设备的时钟速率差超过一定数值时,会使接收信号交换机的缓冲存储器读、写时钟有速率差,当这个差值超过某一定值时就回产生滑码。这一滑码就会造成接收数字流的误码或失步

61.电信网(telecommunication network)

构成多点间相互通信的多个电信系统互连的体系。电信网由终端设备、传输链路和交换设备三要素构成,运行时还应辅之以信令系统、通信协议以及相应的运行支撑系统。

电信网是人类实现远距离通信的重要基础设施。它的主要功能是按用户的需要传递和交流信息,以实现两用户间的通信。

62.支撑网(supporting network)

现代电信网运行的支撑系统。一个完整的电信网除有以传递电信业务为主的业务网之外,还需有若干个用来保障业务网正常运行、增强网路功能、提高网路服务质量的支撑网路。支撑网中传递相应的监测和控制信号。支撑网包括同步网、公共信道信令网、传输监控和网路管理网等。

63.信令网(signalling network)

公共信道信令系统传送信令的专用数据支撑网。信令网一般由信令点(SP),信令转接点(STP)和信令链路组成。信令网可分为不含STP的无级网和含有STP的分级网。无级信令网不含STP,信令点间都采用直连方式工作,又称直连信令网。分级信令网含有STP,信令点间可采用准直连方式工作,又称非直连信令网。

64.同步网(synchronization network)

现代电信网运行的支持系统之一,为电信网内所有电信设备的时钟(或载波)提供同步控制信号,使它们的工作速率控制在共同的速率上。

数字网内任何两个数字交换设备的时钟速率差超过一定数值时,会使接收信号交换机的缓冲存储器读、写时钟有速率差,当这个差值超过某一定值时就回产生滑码。这一滑码就会造成接收数字流的误码或失步。同步网的功能就在于使网内全部数字交换设备的时钟频率工作在共同的速率上,以消除或减少滑码。

65.电信管理网(telecommunication management network)

现代电信网运行的支撑系统之一。为保持电信网正常运行和服务,对它进行有效地管理所建立的软、硬件系统和组织体系的总称。

电信管理网主要包括网路管理系统、维护监控系统等。电信管理网的主要功能是:根据各局间的业务流向、流量统计数据有效地组织网路流量分配;根据网路状态,经过分析判断进行调度电路、组织迂回和流量控制等,以避免网路过负荷和阻塞扩散;在出现故障时根据告警信号和异常数据采取封闭、启动、倒换和更换故障部件等,尽可能使通信及相关设备恢复和保持良好运行状态。随着网路不断地扩大和设备更新,维护管理的软硬件系统将进一步加强、完善和集中,从而使维护管理更加机动、灵活、适时、有效。

66.电信业务网(telecommunication services network)

现代电信网的主要组成部分,是向用户提供诸如电报、电话、传真、数据、图象等电信业务的网络,一般由终端、传输、交换和网路设备等组成,网内各同类终端之间可根据需要相互接通通信。

67.电视转播网(television transmission network)

进行电视节目的转播传输与交换业务的电信网,其作用是扩大电视节目的覆盖范围及多频道节目的实时交换传输。电视转播网主要是由宽带电信传输系统,如微波、卫星、光纤等通信系统及宽带交换及分配系统构成。

对彩色电视节目有NTSC、PAL和SECAM三种制式,国际间交换电视节目时还须进行制式转换处理。

68.综合业务数字网(ISDN)(integrated services digital network)

综合业务数字网简称ISDN ,是由电话综合数字网演变而成,提供端到端的数字连接,以支持一系列广泛的业务(包括话音和非话音业务),为用户提供一组标准的多用途用户—网路接口。简而言之,就是由一个网路,即一套传输设备和一套交换设备来提供多种电信业务的传输和交换,以提高网路效率并给用户提供更大的方便。实现这一网路的根本之处是提供端到端的数字连接。

69.宽带综合业务数字网(B- ISDN)(broadband integrated services digital network)

宽带综合业务数字网简称B-ISDN。B-ISDN是在ISDN的基础上发展起来的,可以支持各种不同类型、不同速率的业务,不但包括连续型业务,还应包括突发型宽带业务,其业务分布范围极为广泛,包括速率不大于64kbit/s的窄带业务(如语音、传真),宽带分配型业务(广播电视、高清晰度电视),宽带交互型通信业务(可视电话、会议电视),宽带突发型业务(高速数据)等。

B-ISDN的主要特征是以同步转移模式(STM)和异步转移模式(ATM)兼容方式,在同一网路中支持范围广泛的声音、图象和数据的应用。ATM不仅能把话音、数据、图象等各种业务都综合到一个网内,它还

具有实现带宽动态分配和多媒体通信的优点。

ATM宽带交换是实现B-ISDN 的关键和核心。它是一种快速分组交换,面向分组的转移模式。

70.本地网(local telephone network)

在一个长途编号区内、由若干端局(或端局与汇接局)、局间中继线、长市中继线及端局用户线所组成的自动电话网。又称为本地电话网。

本地电话网的主要特点是在一个长途编号区内只有一个本地网,同一个本地网的用户之间呼叫只拨本地电话号码,而呼叫本地网以外的用户则需按长途程序拨号。

我国本地电话网有五种类型:

(1)京、津、沪、穗特大城市本地电话网;

(2)大城市本地电话网;

(3)中等城市本地电话网;

(4)小城市本地电话网;

(5)县本地电话网。

71.智能网(intelligent network)

由程控交换机节点、7号信令网及业务控制计算机构成的电话网。智能网是在现有电话网的基础上发展而来的,是指带有智能的电话网或综合业务数字网。它的网络智能配置于分布在全网中的若干个业务控制点中的计算机上,而由软件实现网络智能的控制,以提供更为灵活的智能控制功能。智能网在增加新业务时不用改造端局和交换机,而由电信公司人员甚至用户自己修改软件就能达到随时提供新业务的目的。

72.虚拟专用网(Virtual private network)

建立在实在网路(或称物理网路)基础上的一种功能性网路,或着说是一种专用网的组网方式,简称VPN。它向使用者提供一般专用网所具有的功能,但本身却不是一个独立的物理网路;也可以说虚拟专用网是一种逻辑上的专用网路。“虚拟”表明它在构成上有别于实在的物理网路,但对使用者来说,在功能上则与实在的专用网完全相同。

目前的虚拟专用网可以分为三类:

(1)在电话网上实现的向用户提供交换连接型电路业务,可用于通话或传送话路数据;

(2)在分组交换数据网上实现的向用户提供连接型虚电路(交换型虚电路或永久虚电路)业务,可用于传送分组数据业务;

(3)在数字数据网上实现的,向用户提固定或半固定(永久或半永久)连接型电路业务,可用于点到点之间传送数据、话音及图象等业务。

73、光纤的活动连接,又称为活接头。

这种连接方式是由光连接器实现的,光连接器是由插头和插座组成,其插头、插座是工厂生产时根据用途制成带不同长度光纤的连接插件,一端为线路另一端是设备的尾纤。光连接器分为多模和单模,目前多模光纤连接器插入损耗包括互换性、重复性要求小于1dB,单模光纤连接器的插入损耗一般为0.5和1dB 两个规格,此种连接一般用于光缆线路终端。

74、固定连接即永久性连接,

固定连接都用于光缆线路中,光缆线路中的固定连接工作量是很大的,因此,固定连接对线路质量有着十分重要的意义。光纤的固定连接分为熔接法和机械连接法,光纤固定接头的损耗,由于受被连接光纤本身参数以及外部工艺等因素的影响,因此光纤连接损耗的一致性受到一定的限制。工程中以平均连接损耗来衡量,从实用化来看,0.5dB的连接损耗已经可以满足基本要求了,但随着光纤生产工艺和连接技术的不断成熟,光纤连接损耗已经大大的降低。在光纤连接技术中被广泛采用的是熔接法,此种方法可以作到平均连接损耗小于0.1dB,该方法是借助光纤熔接机的电极尖端放电,电弧产生的高温使被接光纤熔为一体。

75、永久性光纤连接(又叫热熔):

这种连接是用放电的方法将连根光纤的连接点熔化并连接在一起。一般用在长途接续、永久或半永久固定连接。其主要特点是连接衰减在所有的连接方法中最低,典型值为0.01~0.03dB/点。但连接时,需要专用设备(熔接机)和专业人员进行操作,而且连接点也需要专用容器保护起来。

76、应急连接(又叫)冷熔:

应急连接主要是用机械和化学的方法,将两根光纤固定并粘接在一起。这种方法的主要特点是连接迅速可靠,连接典型衰减为0.1~0.3dB/点。但连接点长期使用会不稳定,衰减也会大幅度增加,所以只能短时间内应急用

77、活动连接:

活动连接是利用各种光纤连接器件(插头和插座),将站点与站点或站点与光缆连接起来的一种方法。这种方法灵活、简单、方便、可靠,多用在建筑物内的计算机网络布线中。其典型衰减为1dB/接头。

78、光纤配线架:用于室内光纤网络配线系统。

光纤活动连接器:用于各类光纤设备(如光端机等)与光纤之间的连接。

光纤适配器:用于各类光纤设备与光纤连接方式的转换。

光纤衰减器:用于对输入光功率的衰减,避免了由于输入光功率超强而使光接收机产生的失真。

光分路器:适用于将一根光纤信号分解为多路光信号输出

光波分复用器:用于光路中不同波长的光的分离或混合。

79、光纤检测:

光纤检测的主要目的是保证系统连接的质量,减少故障因素以及故障时找出光纤的故障点。检测方法很多,主要分为人工简易测量和精密仪器测量。

A. 人工简易测量:

这种方法一般用于快速检测光纤的通断和施工时用来分辨所做的光纤。它是用一个简易光源从光纤的一端打入可见光,从另一端观察哪一根发光来实现。这种方法虽然简便,但它不能定量测量光纤的衰减和光纤的断点。

B. 精密仪器测量:

使用光功率计或光时域反射图示仪(OTDR)对光纤进行定量测量,可测出光纤的衰减和接头的衰减,甚至可测出光纤的断点位置。这种测量可用来定量分析光纤网络出现故障的原因和对光纤网络产品进行评价。

80、静态疲劳:材料的破坏与损伤大部分都从微细损伤现象开始,萌生出微小裂纹并可能扩展至断裂,为了防止这一破坏过程发生至危害状态,微细缺陷或者夹杂物以及由晶格变形引起的微米级缺陷的力学行为特别是瞬间状态下微细变化以及定量地检测,评价材料和器件的可靠性、高精度的寿命预测、疲劳裂纹尖端开口变化和裂纹速率间的关系、塑性变形与裂纹萌生间的关系等

81、802.1p定义了优先级的概念,对于那些实时性要求很高的数据包,主机在发送时就在MAC祯头增加3位优先级中指明该数据包的优先级高,这样当交换机数据流量比较多时,就会转发这些优先级较高的数据802.1p协议还定义了 GARP GENERIC ATTRIBUT REGISTRATION PROTOCO指MAC地址端口过滤模式和VLAN属性,还定义了GMRP GERNERIC MULICAST REGIRATION PROTOL 它的很多方面与 IGMP 类似,而802.1p协议是根据MAC地址来在以太网交换机上注册和取消成员身份的。82、802.1Q

由于各厂商都申明支持VLAN,但各厂商实现的方法各不相同,所以彼此无法相连,VLAN的标准IEEE802.1Q协议,只有支持相同开放标准才能保证设备的互连互通,802.1q规定了一种新的以太祯字段,与标准的以太祯相比,VLAN报文格式在源地址后增加了一个4字节的802.1q标签,包括两字节的标签协议标识 , 和两字节标签控制信息,对于交换机所连的端口,可以识别和发送802.1q报文,这种端口称为TAG AWARE 端口,一般情况下,两个交换机互连端口一般情况下都是TAG AWARE 端口。交换机与交换机之间交换数据包时是没有必要去掉标签。

83、802.1x

802.1x协议成为基于端口的纺问控制协议。 802.1x包括客户端,认证系统,认证服务器。

1: 客户端系统:一般要安装客户端软件,用户通过客户端软件发起认证过程。认证系统:通常是支持802.x的网络设备,该设备对应于不同用户的端口,有两个逻辑端口。受控端口与不受控端口 ,不受控端口始终处于双向连通状态,主要用来传EAPOL 协议帧,可保证客户端始终可以发出或接受认证。受控端口只有在认证通过的状态下才打开,用于传递网络资源和服务。受控端口可配置为双向受控、仅输入受控两种方式,以适应不同的应用环境。如果用户未通过认证,则受控端口处于未认证状态,则用户无法访问认证系统提供的服务;

2:认证服务器 :通常为RADIUS服务器,该服务器可以存储有关用户的信息,比如用户所属的VLAN、CAR参数、优先级、用户的访问控制列表等等。当用户通过认证后,认证服务器会把用户的相关信息传递给认证系统,由认证系统构建动态的访问控制列表,用户的后续流量就将接受上述参数的监管。认证服务器和RADIUS服务器之间通过EAP协议进行通信。

值得注意的是,在IEEE 802.1x协议中的“可控端口”与“非可控端口”是逻辑上的理解,设备内部并不存在这样的物理开关。

3: 对于每个用户而言,IEEE 802.1x协议均为其建立一条逻辑的认证通道,该逻辑通道其他用户无法使用,不存在端口打开后被其他用户利用问题。

84、MAC地址表深度

地址表深度反映了交换机可以学习到的最大MAC地址数。故地址表深度越大,则交换机支持的站点数越大,对网络的适应能力越好,避免了因网络变化造成的地址表或转发表的动荡。

85、PIM 协议

PIM DM和DVMRP相似,都使用相反路径flooding(reverse path flooding), 当PIM DM接收一个包时,它在它连接的所有路径上flood这个包,除了接收路径,如果某个网段没有任何组播组的成员,则路由器发送一个削减信息返回分布树, 协议独立意味着它不依赖任何一个指定的点播路由协议,这个原则适用于dense-mode和sparse-mode,PIM可以使用所有的点播路由协议,PIM适用于发送者和接收者的距离很近,也适用于很少的发送者和很多的接收者,以及流量很高的情况。

86、OTDR的工作原理就类似于一个雷达。它先对光纤发出一个信号,然后观察从某一点上返回来的是什么信息。这个过程会重复地进行,然后将这些结果进行平均并以轨迹的形式来显示,这个轨迹就描绘了在整段光纤内信号的强弱(或光纤的状态)。

OTDR测试是通过发射光脉冲到光纤内,然后在OTDR端口接收返回的信息来进行。当光脉冲在光纤内传输时,会由于光纤本身的性质、连接器、接合点、弯曲或其它类似的事件而产生散射、反射。其中一部分的散射和反射就会返回到OTDR中。返回的有用信息由OTDR的探测器来测量,它们就作为光纤内不同位置上的时间或曲线片断。

OTDR (Optical Time Domain Deftectometer ) 光时域反射仪。

作用: 1.测量光纤长度; 2. 测量光纤接头损耗;3. 测量测定光纤的断点或固障点;4. 测量光纤损耗。

OTDR参数说明:

1.折射率 N:影响测度纤长的因素之一,N越大,所能测度纤长越短,反之N越小,所能测试纤长越长。

2.光脉冲宽度T: T越大,则所能测试纤长越长,但盲区会随之增大,清晰度也会下降。所以测试短距离用小脉宽档,测试长距离用大脉宽档。

3.波长:若系统运营时采用1310NM波长,测试用1550NM波长,则所测损耗值偏小。所以应用合适的波长进行测试。

4.模式:线路为单模,而用多模光源来测量,则所测长度正确,但损耗值不对。

5.量程:若量程不合适,会不利于观测,还会出现二次反射峰,所以量程一般为光纤的3/2或2倍。

6.接续阈值:此值规定接续损耗的阈值,有损耗相等或大于此阈值损耗容限的接续则显示于屏幕上。建议采用 0.05DB适宜。

87、GBIC是Giga Bitrate Interface Converter的缩写,是将千兆位电信号转换为光信号的接口器件。GBIC设计上可以为热插拔使用。GBIC是一种符合国际标准的可互换产品。采用GBIC接口设计的千兆位交换机由于互换灵活,在市场上占有较大的市场分额。

88、ST接口:一般监控系统使用的光端机采用ST光接口,为圆头,卡口。

SC接口:用于传输网络信号的光收发器采用SC光接口,为方头,卡口。

FC接口:用于有线电视或电信网络的光发射机和接收机,为圆头,螺丝口。

光端机:用于传输不同路数的音视频和数据的成对使用设备,分模拟、数字光端机

模拟光端机:在光纤中传输的信号是模拟光信号,价格便宜,比较常用。

数字光端机:在光纤中传输的信号是数字光信好,价格较高,图像清晰,性能稳定。

光收发器:用于传输网络信号的设备,使用单纤/双纤。10M、100M和1000M带宽。

89、光缆:光通信的主要传输介质,内部由光纤,加强钢丝,放水油膏和护套构成。根据距离有多模和单模两种分类,多模:一般适于短距离连接,距离小于5000米;单模:适于长距离连接,距离可以达到几十公里。

根据铺设方式的不同,一般分为:架空,管道和直埋等。

光缆护套:为了便于光缆铺设和运输,一般光缆出厂时,每轴可以卷2-3公里,在长距离铺设光缆时,需要将不同轴的光缆进行接续,接续时,两轴光缆时在光缆护套内进行融接接续的。

前端终端盒:为了保护光缆末端的融接点,一般把融接点保护在终端盒内,在前端使用。每对光端机配备1个前端终端盒。每个前端终端盒最多可接3台同址光端机。

中心终端箱:在中心使用的融接点保护箱,可以多根光缆共同使用。

法兰盘:光缆融接终端盒与外部的接口,每对光端机需要配备2个法兰盘。法兰盘分ST接口,SC接口和FC接口。

光纤跳线:,通过法兰盘留出的一个可以插的接口在外面,通过光纤跳线连接到光端机,光跳线损坏可以更换,但是融接部分的跳线损坏,需要重新融接,单独融接一个点比较麻烦。光纤方案中,一对光端机需要配3条跳线,跳线也分ST接口,SC接口和FC接口。

90、ST、SC、FC光纤接头是早期不同企业开发形成的标准,使用效果一样,各有优缺点。

ST、SC连接器接头常用于一般网络。ST头插入后旋转半周有一卡口固定,缺点是容易折断;SC连接头直接插拔,使用很方便,缺点是容易掉出来;FC连接头一般电信网络采用,有一螺帽拧到适配器上,优点是牢靠、防灰尘,缺点是安装时间稍长。

MTRJ 型光纤跳线由两个高精度塑胶成型的连接器和光缆组成。连接器外部件为精密塑胶件,包含推拉式插拔卡紧机构。适用于在电信和数据网络系统中的室内应用。

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以上连接器接头在“常用光器件图片”里可以看到。

打个简单的比喻,就象生活中我们用到的灯泡,ST象卡口,FC象罗口。

91、收发器和光端机我看都是收发数据和信号的不知道有什么区别?

那个设备在前那个设备在后?

按一般口头所说的意思来讲,光纤收发器一端是接光传输系统,另一端(用户端)出来的是10/100M以太网接口;光端机一端是接光传输系统(一般是SDH网),另一端(用户端)出来的是2M接口。

光纤收发器都是电、光信号的转换作用的。光纤收发器的主要原理是通过光电耦合来实现的。对信号的编码格式没有什么变化

其中光端机还有PDH的。现在最常有的是SDH的。光端机要比光纤收发器复杂的多,除光电的耦合还有复用-解复用,影射-解影射等信号的编码过程。

92、Volition VF-45插座和跳线

它像插入RJ-45一样容易, VolitionVF-45插座和跳线是光纤到桌面网络的最新双工光纤互连,VF-45插头和插座像8芯模块插座一样工作,给光纤应用带来和RJ-45接口一样的简便性。VF-45插座能被现场端接于电信间的配线板和楼宇水平布线,只需要不到1分钟,即可端接两芯光纤。

工厂端接在跳线上VF-45插头实现插座到插座或插座到收发设备的互连。VF-45跳线有不同的长度能同ST和SC接口进行混合配置。全部VF-45 跳线都用3M公司创新的"GGP"高强度被覆光纤制造,具有台式设备应用的经久性和严格的弯曲半径。VF-45光纤互连符合为满足要求最严格的消费者而选定分TIA,IEC和3M规范的要求。VF-45互连是提供经济的光纤楼宇布线解决方案的核心。

特点

* 插接式插座设计(不需适配器〕

* 高密度双工互连

* V型槽连接以及注模零部件

* RJ-45式锁闩

* 4个机械式安装组件紧扣

* 按TIA 和IEC 标准的性能要求测试

* 用被覆光纤GGP(光纤制造的跳线只要求25.4mm 的

最小弯曲半径〕

93、传统的数字通信制式是异步(或称准同步)数字系列(PDH)。所谓异步是指各级比特率相对其标称值有一个规定容限的偏差,而且是不同源的。在数字通信发展初期,异步数字系列起到很大作用,使数字复用设备能先于数字交换设备得到开发。但在数字网技术迅速发展的今天,这种基于点对点的体制正暴露出一些固有的弱点。SDH的问世之所以被称为是通信传输体制上的重大变革,皆因其具有许多PDH所不

及的优点。

1、SDH拥有全世界统一的网络节点接口(NNI),是真正的数字传输体制上的国际性标准。长期以来,世界各国数字通信设备基本上都采用准同步数字系列(PDH),但由于PCM基群复用设备所采用的编码律及复用路数不同,故形成了两种不同的地区性数字体制标准:一种是俄罗斯和欧洲系列(中国亦采用此系列),以2Mbit/s为基础;另一种是北美和日本系列,以1.5sMbit/s为基础。由于这两种系列具有不同的比特率,因此,各个国家的设备只有通过光/电转换变成标准电接口才能互通,在光路上则无法实现互相调配。由于两大系列难以兼容,限制了联网应用的灵活性,增加了网络运营成本,故给国际间互通联网带来了困难,而且向更高群次发展在技术上也有更大难度。由于SDH有一套开放的标准化光接口,因而使现有准同步两大数字系列得以兼容,可以很方便地在光路上实现不同厂家新产品的互通,使信号传输、复用和交换过程得到简化,从而降低联网成本。

2、SDH拥有一套标准化的信息结构等级,称为同步传送模块(STM),并采用步复用方式,使得利用软件就可以从高速复用信号中一次分出(插入)低速支路信号,不仅简化了上下话路的业务,也使交叉连接得以方便实现。通常,电端机是光纤数字通信系统的终端设备,它由基群和复接设备组成。如4个基群可以复接成一个二次群,4个二次群可以复接成一个三次群,4个三次群可复接成一个四次群,4个四次群可以复接成一个五次群。反之,1个五次群可以分解成4个四次群,1个四次群可以分解成4个三次群,等等。在传统的异步数字系列里,从高次群的信号中难以直接分出低次群的信号,必须采用逐级分接和复接的方法进行,即将整个高速率信号一步一步地分解到所需的低速信号等级,然后再一步一步地复用至高速信号。如:为了从四次群(140Mbit/s)高速码流中分出(插入)1个基群(2Mbit/s)支路信号,需要经过将四次分解成三次群、将三次群分解成二次群、将二次群分解成基群的三次分接和复接过程才能完成。而电信号的反复分接和复接,对全程全网的传输质量有明显的影响。在SDH光缆通信系统中,常规PDH系统的众多复用器和线路终端被综合在一个设备终端复用器(TM)中,省去了全套背靠背的复用设备。其支路接口可以是2Mbit/s、 34Mbit/s、 140Mbit/s和155Mbit/s的任意组合。因而利用软件系统就可以很方便地从干路高速码率复用信号中一次性地分出(插入)低速码流支路,避免了需要对全部信号按部就班地进行解(复)用的做法,不仅使上下业务十分容易,而且可靠性也大大提高。如果将线路沿途的再生中继器换成分插复用器,则在中途就可以任意分路和插入电路、速率也可以为2Mbit/s、34Mbit/s、 140Mbit/s和155Mbit/s的任意组合,从而使区间通信变得十分灵活方便。此外,利用SDH 设备还可以对原有的光纤数字通信系统进行扩容。

3、SDH拥有丰富的开销比特(约占信号的5%),以用于网络的运行、维护和管理。 SDH具有自愈保护功能,可大大提高网络的通信质量和应付紧急的能力。SDH网结构有很强的适应性,现有的准同步数字体系、同步数字体系和宽带综合业务数字网(B-ISDN)均可进入其帧结构

数字光纤通信设备的应用与维护探讨

数字光纤通信设备的应用与维护探讨 发表时间:2019-11-15T10:32:29.157Z 来源:《城镇建设》2019年2卷16期作者:杨洲 [导读] 当今时代,数字光纤通信技术对社会和经济的发展愈加重要,数字时代和智能时代的到来更加离不开数字光纤通信技术的支持。 摘要:当今时代,数字光纤通信技术对社会和经济的发展愈加重要,数字时代和智能时代的到来更加离不开数字光纤通信技术的支持,数字通信技术在社会生产和生活中支持着社会进步,发挥着其独特的作用。数字光纤通信技术因为其容量大、干扰少、传输远、保密性强等优点代替了旧有通信技术在市场的地位,已经成为通信行业支柱型和基础型技术。数字光纤通信设备因其科学性、专业性等特点被得到广泛应用,因此对其有效、合理的维护必须得到重视,制定相关机制实现对数字光纤通信设备的良好维护,以提高其性能,完善我国的通信工作,建立良好的通信环境。 关键词:数字光纤;通信设备;应用;维护分析 一、数字光纤通信设备的主要特点以及重要性 (1)数字光纤通信设备的科学性 数字光纤通信设备在近几年被研发后,逐步走向成熟并被广泛应用。数字光纤通信设备是高科技的产物,具有极高的科技含量和科学性。PCM设备、光发送端设备、光中继器、光接收端设备、光纤等通信设备都是增强了数字光纤通信设备的科学性,提高了其运行效率。 (2)数字光纤通信设备的安全性 数字光纤通信设备相较于传统的通信设备具有更高的安全性,而这也是被广泛使用的原因之一。随着科技的发展,在进行通信设备研发过程中,通信设备的科研工作愈加先进和完善,数字光纤设备运用更加科学的加密设计和光纤技术,提高了通信设备的安全性能。数字光纤通信的主要功能就是实现信息的传输,所以在通信过程中必须要做到信息传递的流畅性和快速性。而这就要求数字光纤通信设备必须具备极高的安全性,所以在进行数字光纤通信设备研发时以此为基本方向,保证数字光纤通信设备安全性的基本功能。 (3)数字光纤通信设备的专业性 通信技术的发展历程并不长,而数字光纤通信技术的研发到使用的时间更加短暂,因此这就决定了数字光纤通信设备在研发过程中必须具备极高的专业性,才能满足现实的需要。当前阶段数字光纤通信设备在生产过程中主要运用的是表面安装工艺技术,这种生产工艺可以极大程度的提高数字光纤通信设备的功效。但是也正是因为数字光纤通信设备的专业性和科学性的提高,对其的维护工作也更加复杂,难度也更大,所以数字光纤通信设备的维护工作对设备维护人员提出了更高的要求,通信行业为做好通信设备的维护工作必须提高重视,加大维护管理力度。 二、数字光纤通信设备的日常管理 (一)形成有效的数字光纤通信设备监督、管理结构 在数字光纤通信设备运行中,要做好设备中的硬件监督、管理和控制,利用科学设备做好监管工作,这样才能实时监控光纤通信系统与设备。当系统与设备出现问题后及时作出反应,选出最佳方案处理好问题。因此,在日常维护中,要做好专业人才的培养工作,从各方面提高问题处理能力与综合素养;同时形成健全的服务体系与管理网络,这样才能让通讯系统与通信设备更加规范、制度化。在规范管理制度、健全光纤通信设备的同时,对光纤通信设备进行全方位、全面系统的监控与管理,同时由专人做好信号监控与各种记录工作,一旦出现故障问题,利用历史数据就能及时排查故障,了解故障原因,这样才能提高维修效率。在优化监管框架的同时,为今后光纤通信设备的日常工作夯实基础。 (二)定期进行设备维护 在数字光纤通信设备维护与管理中,必须结合相关原则进行。在维护管理中,工作人员需要结合设备性能、参数、故障率、操作规范等各种问题进行把握,在了解技术指标、通信原理、故障排除方式的过程中,做好技术更新,并且结合容易出现的问题进行预防,这样才能有针对性的做好整修与管理工作。在开展维护工作前,要有针对性的结合各类仪器设备做好维护与规划工作,结合维护方案与规划对数字光纤设备进行有效评估,这样才能落实光纤通信设备的管理与维护工作。 (三)细化工作步骤,规范设备管理 在日常的光纤通信设备管理中,要统计好实际应用的光纤通信设备性能与参数,利用编号的形式进行标记。通过这种模式,一旦出现问题,能快速提出解决方法。为了落实该目标,维护单位必须设置良好的管理制度,在实践中不断归纳、管理、总结存在的问题,然后再细化工作步骤,利用标序管理、档案管理等方法,及时排除故障,细化管理,提高维护效率。 (四)优化人才管理 数字光纤通信设备是当代盛行的通讯设备,它在科学性、专业性等方面有很多要求,所以要求配备专业素养过硬、设备管理良好的专业人才。就当前市场反馈的信息来看:在数字光纤通信设备维护中,需要建成一支专业认真、完整的设备维护团队,个人能力有限,所以需要借助团队的模式,让设备维护与管理更加规范、科学、高效。 三、光纤数字通信设备维护工作具体内容 (一)光纤通信系统中的主要设备分析 光纤通信系统中的主要设备有:PCM设备、光发送端设备、光中继器、光接收端设备、光纤等。PCM设备的应用:光纤中传输的信号是二进制光脉冲码,该码是利用数字信号对光源进行通断调制而产生的。PCM设备主要用于将数字信号转变为可在光信道中传输的光脉冲。光发送端设备的应用:光发送机将接收到的电信号进行码型转换,变换为适合光路传输的mBnB码或者插入码,然后送入光发送电路,利用该电路将电信号转变为光信号。光中继器的应用:光信号在传输过程中会产生衰落,若不对信号进行放大、整型、再定,则会因为信号的失真产生误码等,影响信号的后续使用。光接收端设备的应用:光接收端的设备与光发送端的设备作用相反,主要用于光信号向电信号的还原。光纤设备的应用:光纤是光通信网络中的最基本设备。根据应用环境不同光纤设备具有多种类型,在进行光纤选取时,要根据实际应用环境进行具体分析而确定,如光纤的机械性、电能性、抗雷保护性能、易维护性等。 (二)光纤通信系统中的光纤设备 基本的光纤通信系统包括数据源、光发送端、光学信道、光接收机几部分。数据源用来将所需传输的信号进行数字化处理,以便于信号在光网络中传输。光发送机和调制器组成光发射端,将数字信号转变为光信号,以便于在光学信道中进行传输。

数字光纤通信系统及其设计教学文案

数字光纤通信系统及 其设计

数字光纤通信系统及其设计 摘要 当今世界,计算机与通信技术高度结合,光纤通信有了长足发展。纵观当今电信的主要技术,光纤和光波的变革极大的提高着信息的传输容量。进入1993年以后,我国光纤通信已处于持续大发展时期。其特征是大量新技术,特别是网络技术、高速介质接入网(HMAV)、光时分复用接入(OTMMA)和波分复用接入(WDMA)、光孤子(soliton)、掺铒光纤放大器(EDFA)、SDH产品等开始实用化并开展大量、深入的研究工作。面对光纤通信技术的普遍应用,了解光纤通信系统组成及其系统参数的测量技术现状,无论是对光纤通信的业主、经销商,还是对光纤通信的广大用户都是重要的。 本论文主要介绍数字光纤通信系统基本组成,含义及其特点,阐述数字光信通信系统的设计方法。针对WDM+EPFA数字光纤链路系统进行具体设计。关键字; 数字光纤通信系统掺铒光纤放大器(EDFA) 波分复用(WDM)Digital optical communications system and its design Abstrac In today's world, the combination of computer and communication technology, the height of optical fiber communication with rapid development. In today's main technology of telecommunications, optical fiber and light changes greatly improves the information transmission capacity. Since 1993, China into a continuous fiber communication has great development period. Its characteristic is a new technology, in particular network technology, high-speed medium access (HMAV), light time multiplex access (OTMMA) and WDM access (WDMA), optical solitons (soliton), erbium doped fiber amplifier (EDFA), SDH products began to practical and large,

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(SiO2)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RF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RF 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LD,则LD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”。光波经低衰耗光纤传输后到达接收端。在接收端,光接收机把数字信号从光波中检测出来送给电端机,而电端机再进行数模转换,恢复成原来的信息。这样就完成了一次通信的全过程。 4.光纤通信的优点:1通信容量大,一根仅头发丝粗细的光纤可同时传输1000亿个话路2中继距离长,光纤具有极低的衰耗系数,配以适当的光发送与光接收设备,可使其中继距离达数百千米以上,因此光纤通信特别适用于长途一、二级干线通信。3.保密性能好4.适应能力强5.体积小、重量轻、便于施工维护6.原材料资源丰富,节约有色金属和能源,潜在价格低廉,制造石英光纤的原材料是二氧化硅(砂子),而砂子在自然界中几乎是取之不尽、用之不竭的 5.光发射机:功能是把输入的电信号转换为光信号,并用耦合技术把光信号最大限度地注入光纤线路。光发射机由光源、驱动器和调制器组成。光源是光发射机的核心。光发射机的性能基本上取决于光源的特性,对光源的要求是输出光功率足够大,调制频率足够高,谱线宽度和光束发散角尽可能小,输出功率和波长稳定,器件寿命长。 6.实现光源调制的方法:直接调制和外调制。直接调制是用电信号直接调制半导体激光器或发光二极管的驱动电流,使输出光随电信号变化而实现的。这种方案技术简单,成本较低,容易实现,但调制速率受激光器的频率特性所限制。外调制是把激光的产生和调制分开,用独立的调制器调制激光器的输出光而实现的。外调制的优点是调制速率高,缺点是技术复杂,成本较高,因此只有在大容量的波分复用和相干光通信系统中使用。 6.光纤线路:光纤线路的功能是把来自光发射机的光信号,以尽可能小的畸变(失真)和衰减传输到光接收机。光纤线路由光纤、光纤接头和光纤连接器组成。光纤是光纤线路的主体,接头和连接器是不可缺少

《光纤通信技术》复习题答案

《光纤通信技术》复习题 一.基本概念 1.什么样的电磁波叫做“光”?目前的光纤通信用的是什么光?波长是多少? 答:光是一种电磁波,光频为10E14HZ量级,波长为μm 量级。可见光大约指0.4μm ~0.76μm 波长范围的电磁波。光通信采用的波长0.85μm、1.31μm和1.55μm。即在电磁波近红外区段。 2.光纤通信的特点? 答:一、传输频带宽,通信容量大 二、传输损耗低,中继距离长 三、不怕电磁干扰 四、保密性好,无串音干扰 五、光纤尺寸小,重量轻,利于敷设和运输 六、节约有色金属和原材料 七、抗腐蚀性能好 3.光纤的NA和LNA各是什么意义?什么是光线模式的分立性? 答:入射最大角称为孔径角,其正弦值称为光纤的数值孔径。数值孔径表示光纤采光能力的大小。 在光纤端面上芯区各点处允许光线射入并形成导模的能力是不一样的,折射率越大的位置接收入射光的能力越强。为了定量描述光纤端面各点位接受入射光的能力,取各点位激发最高次导模的光线入射角度为局部孔径角θ’C (r) ,并定义角的正弦值为该点位的局部数值孔径LNA。 光是有一定波长的,将光线分解为沿轴向和径向的两个分量,传输光波长λ也被分为λZ和λr。沿径向传输的光波分量是在相对的芯/包层界面间(有限空间)往返传输,根据波形可以稳定存在的条件——空间长度等于半波长的整数倍,而空间长度已由光纤结构所确定,所以径向波长分量λr不能随意了,从而导致它们夹角不能随意也即不能连续变化,即光线模式的分立性。 4.什么是光纤的色散?光纤的色散分为哪几种?在单模光纤中有哪些色散? 答:脉冲信号在光纤中传输时被展宽的现象叫光纤的色散。分为模间色散和模内色散。模内色散又分为材料色散和波导色散。多模光纤:模式色散和材料色散;单模光纤:材料色散和波导色散。 5.归一化频率V和截止频率VC各如何定义?有何区别和联系? 答:归一化频率见书28页,截止频率见27页。实际光纤中能够传输的导模模式必须满足V>Vc。

光纤通信基础知识

光纤通信基础知识 基本光纤通信系统 最基本的光纤通信系统由数据源、光发送端、光学信道和光接收机组成。其中数据源包括所有的信号源,它们是话音、图象、数据等业务经过信源编码所得到的信号;光发送机和调制器则负责将信号转变成适合于在光纤上传输的光信号,先后用过的光波窗口有0.85、1.31和1.55。光学信道包括最基本的光纤,还有中继放大器EDFA等;而光学接收机则接收光信号,并从中提取信息,然后转变成电信号,最后得到对应的话音、图象、数据等信息。下面是光通信系统图。 光通信系统图 数字光纤通信系统 光纤传输系统是数字通信的理想通道。与模拟通信相比较,数字通信有很多的优点,灵敏度高、传输质量好。因此,大容量长距离的光纤通信系统大多采用数字传输方式。 电发射端机 主要任务是PCM编码和信号的多路复用。 多路复用是指将多路信号组合在一条物理信道上进行传输,到接收端再用专门的设备将各路信号分离出来,多路复用可以极大地提高通信线路的利用率。 在光纤通信系统中,光纤中传输的是二进制光脉冲"0"码和"1"码,它由二进制数字信号对光源进行通断调制而产生。而数字信号是对连续变化的模拟信号进行抽样、量化和编码产生的,称为PCM(pulsecodemodulation),即脉冲编码调制。这种电的数字信号称为数字基带信号,由PCM电端机产生。

抽样是指从原始的时间和幅度连续的模拟信号中离散地抽取一部分样值,变换成时间和幅度都是离散的数字信号的过程。 抽样所得的信号幅度是无限多的,让这些幅度无限多的连续样值信号通过一个量化器,四舍五入,使这些幅度变为有限的M种(M为整数),这就是量化。由于在量化的过程中幅度取了整数,所以量化后的信号与抽样信号之间有一个差值(称为量化误差),使接收端的信号与原信号间有一定的误差,这种误差表现为接收噪声,称为量化噪声。码位数M越多,分级就越细,误差越小,量化噪声也越小。 编码是指按照一定的规则将抽样所得的M种信号用一组二进制或者其它进制的数来表示,每种信号都可以由N个2二进制数来表示,M和N满足M=2N。例如如果量化后的幅值有8种,则编码时每个幅值都需要用3个二进制的序列来表示。需要注意的是,此处的编码仅指信源编码,这和后面提到的信道编码是有所区别的。 现以话音为例来说明这个过程。我们知道话音的频率范围是300~3,400Hz,在抽样的时候,要遵循所谓的奈奎斯特抽样率,实际中按8,000Hz的速率进行抽样。为了保证通话的质量,在长途干线话路中采用的是8位码(28=256个码组)。这样量化值有256种,每一种量化值都需要用8位二进制码编码,那么每一个话路的话音信号速率为8×8=64kbps。 奈奎斯特抽样定理:要从抽样信号中无失真地恢复原信号,抽样频率应大于2倍信号最高频率。 多路复用技术包括:频分多路复用(FDM)、时分多路复用(TDM)、波分多路复用(WDM)、码分多址(CDMA)和空分多址(SDMA)。 时分多路复用:当信道达到的数据传输率大于各路信号的数据传输率总和时,可以将使用信道的时间分成一个个的时间片(时隙),按一定规则将这些时间片分配给各路信号,每一路信号只能在自己的时间片内独占信道进行传输,所以信号之间不会互相干扰。 频分多路复用:当信道带宽大于各路信号的总带宽时,可以将信道分割成若干个子信道,每个子信道用来传输一路信号。或者说是将频率划分成不同的频率段,不同路的信号在不同的频段

数字光纤通信系统及其设计

` 数字光纤通信系统及其设计 摘要 当今世界,计算机与通信技术高度结合,光纤通信有了长足发展。纵观当今电信的主要技术,光纤和光波的变革极大的提高着信息的传输容量。进入1993年以后,我国光纤通信已处于持续大发展时期。其特征是大量新技术,特别是网络技术、高速介质接入网(HMAV)、光时分复用接入(OTMMA)和波分复用接入(WDMA)、光孤子(soliton)、掺铒光纤放大器(EDFA)、 SDH产品等开始实用化并开展大量、深入的研究工作。面对光纤通信技术的普遍应用,了解光纤通信系统组成及其系统参数的测量技术现状,无论是对光纤通信的业主、经销商,还是对光纤通信的广大用户都是重要的。 本论文主要介绍数字光纤通信系统基本组成,含义及其特点,阐述数字光信通信系统的设计方法。针对WDM+EPFA数字光纤链路系统进行具体设计。 关键字; 数字光纤通信系统掺铒光纤放大器(EDFA) 波分复用(WDM) Digital optical communications system and its design ] Abstrac In today's world, the combination of computer and communication technology, the height of optical fiber communication with rapid development. In today's main technology of telecommunications, optical fiber and light changes greatly improves the information transmission capacity. Since 1993, China into a continuous fiber communication has great development period. Its characteristic is a new technology, in particular network technology, high-speed medium access (HMAV), light time multiplex access (OTMMA) and WDM access (WDMA), optical solitons (soliton), erbium doped fiber amplifier (EDFA), SDH products began to

中国光纤通信技术的现状及未来.

中国光纤通信技术的现状及未来 光纤通信是我国高新技术中与国际差距较小的领域之一。光纤通信由于其具有的一系列特点, 使其在传输平台中居于十分重要的地位。虽然目前移动通信, 甚至卫星移动通信的热浪再现高波,但 Telecom99的展示说明,光纤通信仍然是最主要的传输手段。在北美,信息量的 80%以上是通过光纤网来传输的。在我国光纤通信也得到广泛的应用,全国通信网的传输光纤化比例已高达 82%。光纤通信技术的应用基本达到国际同类水平,自主开发的光纤通信产品也比较接近国际同类产品水平, 但实验室的研究水平还有一定的差距。本文扼要回顾我国光通信走过的历程, 并从光纤光缆、光器件、光传输设备和系统等几方面介绍光通信的研发、应用现状, 展望光通信在我国的应用前景, 将激励我们为振兴我国光通信民族产业做出更大的贡献。 1 我国光通信历程的回顾 我国的光通信起步较早, 70年代初就开始了大气传输光通信的研究,随之又进行光纤和光电器件的研究,自 1977年初,研制出第一根石英光纤起,跨过一道道难关,取得了一个又一个零的突破。如今回顾起来,所经历的“里程碑”依然历历在目: 1977年,第一根短波长 (0. 85mm 阶跃型石英光纤问世,长度为 17m ,衰减系数为300dB/km。 研制出 Si-APD 。 1978年,阶跃光纤的衰减降至 5dB/km。 研制出短波长多模梯度光纤,即 G .651光纤。 研制出 GaAs-LD 。 1979年,研制出多模长波长光纤,衰减为 1dB/km。 建成 5.7km 、 8Mb/s光通信系统试验段。

1980年, 1300nm 窗口衰减降至 0.48dB/km, 1550nm 窗口衰减 为 0.29dB/km。 研制出短波长用的 GaAlAs-LD 。 1981年,研制出长波长用的 InGaAsP-LD 和 PIN 探测器。 多模光纤活动连接器进入实用。 研制出 34Mb/s光传输设备。 1982年,研制成功长波长用的激光器组件和探测器组件 (PIN-FET。 研制出光合波分波器、光耦合器、光衰减器、滤光器等无源器件。 研制出 140Mb/s光传输设备。 1984年,武汉、天津 34Mb/s市话中继光传输系统工程建成 (多模。 1985年,研制出 1300nm 单模光纤,衰减达 0.40dB/km。 1986年,研制出动态单纵模激光器。 1988年,全长 245km 的武汉椌V輻沙市 34Mb/s多模光缆通信系统工程通过邮电部鉴定验收。 扬州——高邮 4Mb/s单模光缆通信系统工程通过邮电部鉴定验收。 1989年,汉阳——汉南 40Mb/s单模光传输系统工程通过邮电部鉴定验收。 1990年, 研制出 G .652标准单模光纤, 最小衰减达 0.35dB/km。到 1992年降至0.26dB/km。成功地研制出 1550nm 分布反馈激光器 (DFB-LD。 1991年,研制出 G .653色散位移光纤。最小衰减达 0.22dB/km。

数字光纤通信设备的应用与维护分析 李娇

数字光纤通信设备的应用与维护分析李娇 发表时间:2018-07-18T13:25:45.980Z 来源:《基层建设》2018年第17期作者:李娇[导读] 摘要:近几年,高新科技发展迅速,数字光钎通信就是在这个时期被研究开发出来的。 身份证号:13102819841205xxxx 摘要:近几年,高新科技发展迅速,数字光钎通信就是在这个时期被研究开发出来的。随着数字光钎通信设备的逐渐完善,各个领域已经都在使用。相比以前的通信技术,数字光纤通信设备传输数据量大、抗干扰能力强。利用该技术,人们可以在生活和工作中更方便的完成通信功能。本文就数字光纤通信设备的特点、应用和维护进行了分析和研究。 关键词:数字光纤特点通信设备应用维护 数字光纤通信设备是数字光纤通信技术的主要组成部分,它?c光纤通信系统共同作用才能更有效的完成光纤通信技术上各方面的通信功能。因此它在保证通信流畅上起着重要的作用,对于数字光纤通信设备的应用与维护我们有必要进行深入的了解和分析。 一、数字光纤通信设备的主要特点 要想熟练的使用数字光纤通信技术,就需要掌握各种数字光纤通信设备的使用;想要熟练地使用光纤通信设备,就要对它进行全面的了解。它的特点是我们必须要了解的内容,以下就是对数字光钎通信设备特点的分析和论述。 1.1数字光纤通信设备的科学性 数字光纤通信设备是高新科技的产物,是最近几年才被研究开发出来的,并逐渐成熟然后投入使用。不可否认的是,它是人类伟大的科技产物之一,它的高的科技含量决定了它具有较强的科学性。 1.2数字光纤通信设备的安全性 光纤通信就是进行信息传递,信息传递的流畅和快速是通信的必备的要求。这就决定了数字光纤通信设备的研究方向和基本功能,故其要具有更高的安全性能。 1.3数字光纤通信设备的专业性 通信技术只有短短几十年的发展历程,光纤技术的开发时间更短,这就决定了光纤技术的高度专业性。许多的经济不发达或是偏远地区都还没有听说过光纤技术,更别说开发应用了。 二、数字光纤通信设备的应用 数字光纤通信设备在通信技术的应用中是必不可少的部分,也贯穿整个通信过程。因为数字光纤通信技术是近几年才被开发出来研究使用的,所以数字光纤通信设备就是高端的科技技术产品,这就决定了它拥有自身所特有的使用和功能特点。光纤通信系统中的主要设备有PCM设备、光发送端设备、光中继器、光接收端设备、光纤等。PCM设备主要用于将数字信号转变为可在光信道中传输的光脉冲。数据源用来将所要传输的信号进行数字化处理,以便于信号在光纤网络中传输。光发送机的功能是将接收到的电信号进行码型转换,变换为适合光路传输的mBnB码或者插入码,然后送入光发送电路,利用该电路将电信号转变为光信号。应用环境的不同决定了光纤设备具有多种类型,所以在进行光纤选取时,要根据实际应用环境进行具体分析然后再确定。 三、数字光纤通讯设备的维护 光纤通信设备与光纤通信系统是互相关联的,因此,对数字光纤通信设备的维护不光只是简单的对光纤设备自身的维护,光纤通信设备的稳定、正常工作的维护也非常重要。要根据这些反应作出进一步的处理和维修。[2]根据以上对于光纤通信设备所作出的一些分析,应当对光纤通信设备的特点和应用有了一些基础性的认识。而光纤通信设备的维护应当根据光纤的工作内容和功能特点做出维护要求。 3.1对于设备维护工作人员的基本要求 光纤通信设备的工作人员应该是专业的通信技术人员。而且光纤通信设备的维护工作人员应该对光纤通信设备的基本功能、工作原理有足够的了解与认识,应该基本的了解设备的构成甚至能做简单的维修。因为光纤通信设备在通信技术工作上占有重要地位,所以工作人员专业素质的培养和选择性购买设备至关重要,这也就决定了我们应该认真的对待通信设备的维护工作。但是光纤通信设备都是些高科技的产品,具有很强的专业性,所以要有专业人员来弥补国内通信科技上专业性能的缺口。 3.2对整个光纤通信系统的网络全面监控 光纤通信设备的使用贯穿了光纤通信的全过程。要想对光纤通信设备进行全面有效的维护就应该对整个光纤通信系统的网络进行全面监控。光纤的通信系统与光纤通信是不可分割的,想要监控光纤通信系统的工作正常与否,可以直接判断出光纤通信设备的正常工作与否。光纤通信系统和光纤通信是息息相关的,光纤通信系统通常能够直观的反应问题,可以直接反应出是哪个设备,并且还能知道是哪里出了故障。 四、结语 随着信息技术的发展,数字光纤通信技术已经在越来越多的领域所运用,所产生的效率也有明显显著。为增强设备的使用效率,维护好通信设备是不可或缺的环节,所以说,数字光纤通信设备的应用与维护要我们共同努力,通过系统的了解各设备的功能并且熟练的对各光纤通信设备进行管理和应用。 参考文献: [1]蔚斌冀巍.数字光纤通信设备的应用与维护[J].科技传播.2014:180 [2]刘辉.数据光纤通信设备的应用和维护[J].信息与科技.2015:66 [3]李艳娟.数字光纤通信设备的应用研究.新技术:76

数字光纤通信系统简介

浅谈数字光纤通信系统 摘要 当今世界,计算机与通信技术高度结合,光纤通信有了长足发展。纵观当今电信的主要技术,光纤和光波的变革极大的提高着信息的传输容量。因而传统的模拟信号的传输的信息容量已经远远不能满足当前生产生活的实际技术需求,从上世纪开始数字信号传输已经逐步取代模拟信号,成为当前电视、电话、网络中信息传输的主要方式。 本文就光纤通信网络中的数字光纤通信部分进行了简要的介绍以及分析,涉及数字光纤通信系统基本概念特点的解析,系统的组成结构,主要传输体制以及线路的编码方式。 关键字数字光纤通信系统准同步数字系列(PDH)同步数字系列(SDH)线路编码 内容 一.数字光纤通信系统概况 光纤是数字通信的理想的传输信道。与模拟通信相比,数字通信有许多优点,最主要的是数字系统可以恢复因传输损失导致的信号畸变,因而传输质量高。大容量长距离的光纤通信系统几乎都是采用数字传输方式。 在光纤通信系统中,光纤中传输的是二进制光脉冲“0”码和“1”码,它由二进制数字信号对光源进行通断调制而产生。而数字信号是对连续变化的模拟信号进行抽样、量化和编码产生的,称为PCM(pulse code modulation),即脉冲编码调制。这种电的数字信号称为数字基带信号,由PCM电端机产生。 二.数字光纤通信系统组成 数字光纤通信系统如图1所示,与模拟系统主要区别在于数字系统中有模数转换设备和数字复接设备,即为PCM端机。 1.模数转换设备。它将来自用户的模拟信号转换为对应的数字信号。数字 复接设备则将多路低速数字信号按待定的方式复接成一路高速数字信 号,以便在单根光纤中传输。 2.输入接口将来自PCM端机的数字基带信号适配成适合在光纤信道中传 输的形态。

光纤通信原理与技术课程教学大纲

《光纤通信原理与技术》课程教学大纲 英文名称:Fiber Communication Principle and its Application 学时:51 学分:3 开课学期:第7学期 一、课程性质与任务 通过讲授光纤通信技术的基础知识,使学生了解掌握光纤通信的基本特点,学习光纤通信系统的三个重要组成部分:光源(光发射机)、光纤(光缆)和光检测器(光接收机)。通过本课程的学习,学生将掌握光纤通信的基本原理、光纤通信系统的组成和系统设计的基本方法,了解光纤通信的未来与发展,为今后的工程应用和研究生阶段的学习打下基础。 二、课程教学的基本要求 要求通过课堂认真听讲和实验课,以及课下自学,基本掌握光纤通信的基础理论知识和应用概况,熟悉光纤通信在电信、通信中的应用,为今后的工作打下坚实的理论基础。 三、课程内容 第一章光通信发展史及其优点(1学时) 第二章光纤的传输特性(2学时) 第三章影响光纤传输特性的一些物理因素(5学时) 第四章光纤通信系统和网络中的光无源器件(9学时) 第五章光纤通信技术中的光有源器件(3学时) 第六章光纤通信技术中使用的光放大器(4学时) 第七章光纤传输系统(4学时) 第八章光纤网络介绍(6学时) 第九章光纤通信原理与技术实验(17课时) 四、教学重点、难点 本课程的教学重点是光电信息技术物理基础、电光信息转换、光电信息转换,光电信息技术应用,光电新产品开发举例。本课程的教学难点是光电信息技术物理基础。

五、教学时数分配 教学时数51学时,其中理论讲授34学时,实践教学17学时。(教学时数具体见附表1和实践教学具体安排见附表2) 六、教学方式 理论授课以多媒体和模型教学为主,必要时开展演示性实验。 七、本课程与其它课程的关系 1.本课程必要的先修课程 《光学》、《电动力学》、《量子力学》等课程 2.本课程的后续课程 《激光技术》和《光纤通信原理实验》以及就业实习。 八、考核方式 考核方式:考查 具体有三种。根据大多数学生学习情况和学生兴趣而定其中一种。第一种是采用期末考试与平时成绩相结合的方式进行综合评定。对于理论和常识部分采用闭卷考试,期末考试成绩占总成绩的55%,实验成绩占总成绩的30%,作业成绩及平时考勤占总成绩的15%;第二种是采用课程设计(含市场调查报告)和平时成绩相结合的方式,课程设计占总成绩的55%,实验成绩占总成绩的30%,作业成绩及平时考勤占总成绩的15%。第三种是采用课程论文(含市场调查报告)和平时成绩相结合的方式,课程论文占总成绩的55%,实验成绩占总成绩的30%,作业成绩及平时考勤占总成绩的15%。 九、教材及教学参考书 1.主教材 《光纤通信原理与技术》,吴德明编著,科学出版社,第二版,2010年9月 2.参考书 (1)《光纤通信原理与仿真》,郭建强、高晓蓉、王泽勇编著,西南交通大学出版社,第一版,2013年5月 (2)《光通信原理与技术》,朱勇、王江平、卢麟,科学出版社,第二版,2011年8月

光纤通信设备概述

光纤通信设备概述 1.走进通信机房 通信机房,无论大小,走进去看到的是: 一排排的机柜,里面装有各种各样的设备,大部分机柜是19英寸宽,有2米高,也有2.2米高的. 地板,下面往往是走线槽, 上面也许有走线槽(地槽和顶槽2选1). 网管系统:用计算机管理通信设备. 电源系统

2.从电话机到机房的线路 家里的电话机通过双绞线连接到楼道里的电话分线盒,然后用50对或100对的音频电缆, 连到了小区附近的电缆交接箱,再用更大对数的电缆接到电话局里的音频配线架,也叫总配线架,就是112机房,在音频配线架上,每个电话机都对应有1对电话线接点,并且一般都配有防雷击的音频保安器,电话线在电话局内部还用电缆连到了交换机.或PCM30设备。 3.112机房的总配线架,也叫MDF,还叫VDF 4.电话交换机 交换机可以分为3部分,一是用户电路,负责为用户馈电,发铃流,发送忙音,拨号音,记录用户话机所拨的号码,同时将模拟的电话语音变成数字信号;二叫绳路,也就是交换系统,负责电话的交换接续;三是中继器,分入局中继器和出局中继器,中继器的接口是数字信号是2.048Mb/s的速率,叫E1口。 5.PCM30设备 电话机到电话局,如果距离近(2公里),可以用电缆直接连接,如果距离远,就必须用光纤 连接光纤通信中传输的信号是数字信号,而电话机使用的是模拟信号,因此必须要变换

PCM30设备就是将模拟信号变成数字信号的设备,它将30路电话,变成1路E1接口的数字信号。 6.同轴电缆与同轴头 7.数字配线架DDF 无论是交换机的中继器接口,还是PCM30的数字口,都是E1口,要用同轴电缆接到光端机,为了方便电缆的检修,和调换电路,就要使用数字配线架(DDF)设备.DDF就是一块装有同轴 头的面板,同轴电缆上的同轴头,接到DDF的同轴头上。 8.光传输设备(光端机) 将多路E1接口的数字信号变成1路光信号的设备叫光端机,来自交换机,或PCM30设备的数字信号E1信号,靠同轴电缆经过DDF接到光端机。光端机的输出就是激光了光端机的光接口有2根光纤,1根是发光的,另1个是收光的。 9.光缆线路器材 光缆每2公里就要有1个接头,2根光缆的接续是在光纤接续盒里完成。1条完整的光缆的两个终端是通信机房里的光缆终端盒,它将光缆里的很细的光纤与尾纤相连,尾纤是单根的,有外套,有牙签那样粗,一般是黄色的,尾纤带有1个光接头,可以通过法兰盘跟另1根尾纤相连,尾纤线束,是多根尾纤做在一起的,但是比单根尾纤细一点。 10.其他设备1 电源和电池:通信机房为了保证供电,一直采用电池作为停电后的供电,电池是直流的,所以电源设备就是将交流220V的交流电,变成-48V的直流电。电源列头柜:通信机房里有很多设备,光通信的,交换机,载波机,微波等,这些设备都要用到-48V的电源,列头柜就是将总电源通过保险然后再分配到各个通信机柜的设备。 11.其他设备2 接口变换器,传输设备的接口是E1口,在通信领域是标准的但是计算机领域的标准跟通信不同,随着计算机通信的发展,两者的接口越来越多,计算机通常采用以太网接口,和V35接口,因此他们跟E1口的变换器,就经常要用到。以太网光纤收发器,计算机的局域网已经趋向于以太网,而用光纤组网是越来越多,这就要用到光纤收发器。

最新光纤通信基础复习题及答案

光纤通信基础复习题 及答案

光纤通信基础复习题 1.光通信的发展大致经历几个阶段? 光通信的发展大致经历如下三个阶段 可视光通信阶段:我国古代的烽火台,近代战争中的信号弹、信号树,舰船使用的灯塔、灯光信号、旗语等,都属于可视光通信。 大气激光通信阶段:光通信技术的发展应该说始于激光器的诞生。1960年美国人梅曼发明了第一台红宝石激光器,使人们开始对激光大气通信进行研究。激光大气通信是将地球周围的大气层作为传输介质,这一点与可视光通信相同。但是,激光在大气层中传输会被严重的吸收并产生严重的色散作用,而且,还易受天气变化的影响。使得激光大气通信在通信距离、稳定性及可靠性等方面受到限制。 光纤通信阶段:早在1950年,就有人对光在光纤中的传播问题开始了理论研究。1951年发明了医用光导纤维。但是,那时的光纤损耗太大,达到1000 dB/km,即一般的光源在光纤中只能传输几厘米。用于长距离的光纤通信几乎是不可能。1970年,美国康宁公司果然研制出了损耗为20dB/km的光纤,使光纤远距离通信成为可能。自此,光纤通信技术研究开发工作获得长足进步,目前,光纤的损耗已达到0.5dB/km(1.3μm)0.2dB/km(1.55μm)的水平。 2. 光纤通信技术的发展大致经历几个阶段? 第一阶段(1966~1976)为开发时期. 波长: λ= 0.85um, 光纤种类: 多模石英光纤, 通信速率: 34~45Mb/s, 中继距离: 10km. 第二阶段(1976~1986)为大力发展和推广应用时期. 波长: λ= 1.30um, 光纤种类: 单模石英光纤, 通信速率: 140~565Mb/s,

数字光纤通信系统课程设计

~~~~~~学院课程设计报告 课程名称:通信系统课程设计 院部:电气与信息工程学院 专业班级: 学生姓名: 指导教师: 完成时间:2010 年12 月31日 报告成绩:

高速数字光纤通信系统的设计

目录 (3) 摘要 (4) 关键词 (4) Abstract (5) 第一章数字光纤通信系统的整体设计 (6) 1.1数字光纤通信系统的简介 (6) 1.2 数字光纤通信系统的基本设计思想 (7) 1.3 数字光纤通信系统设计的方案分析 (7) 第二章数字光纤通信系统的具体设计 (8) 2.1 A—E的工程分站设计 (8) 2.2 系统部件的选择 (8) 2.2.1光源的选择 (8) 2.2.2光纤的选择 (8) 2.2.3光电检测器的选择 (9) 2.2.4光接口规范的选择 (9) 2.3 应用代码的选择 (9) 2.4 衰耗预算 (10) 2.4.1无光放大器系统的衰耗预算 (10) 2.4.2带光放大器系统的衰耗预算 (10) 2.5色散预算 (11) 2.5.1码间干扰与频率啁啾的功率代价 (11) 2.5.2色散相关参数的确定 (12) 2.5.3色散的具体计算 (12) 第三章数字光纤通信系统设计结果 (14) 总结 (16) 参考文献 (17)

当今世界,计算机与通信技术高度结合,光纤通信有了长足发展。纵观当今电信的主要技术,光纤和广波的变革极大的提高着信息的传输。进入1993年以后,我国光纤通信已处于持续大反战时期。其特征是大量新技术,特别是网络技术、高速介质接入网(HMAV)光时分复用接入(OTMMA)和波分复用接入(WDMA)、光孤子(solition)、掺铒光纤放大器(EDFA)、SDH产品等开发实用实用化开展大量、深入研究工作。同时,各种专用光纤系统组成及其系统参数测量技术现状,无论是对光纤通信的业主、经销商,还是对光纤通信的广大用户都是重要的。 20世纪70年代末,光纤通信开始进入实用化阶段,各种各样的光纤通信系统如雨后春笋在世界各地建立起来,逐渐成为电信传送网的主要传送手段。近几年来,光纤通信中的各种新技术,新系统也日新月异地发展着,在全球信息高速公路建设中扮演重要角色。 光纤通信是以光波为载波,光纤为传输媒介的通信方式。本次课程设计论文主要介绍光纤系统的基本组成,性能指标,还要对损耗和色散进行预算,用最坏值设计方法来设计高速数字光纤系统。 关键词:光纤通信系统、光纤、损耗、色散、光缆

数字光纤通信原理

数字光纤通信 1、概述 八十年代dB/km 2.0低衰减光纤的出现光纤带宽的提高以及InGaAsP长波长激光器 PIN管和APD管的研制成功推动了光纤通信的快速发展。 近几年来数字光纤通信向越来越广泛的应用领域和更高级阶段发展。大容量,长距离的数字光纤通信传输系统正在逐步取代传统的电缆传输通信系统。这是因为数字光纤通信具有明显的优势:如传输带宽很宽,通信容量大,不受电磁场干扰,抗腐蚀和抗辐射能力强,重量轻等。 数字光纤通信的基本原理是将数字通信中的数据传输信号首先经过电/光转换变换成光脉冲数字信号,然后通过光纤光缆传输到数字通信的接收端,最后再经过光/电转换、放大、均衡与定时判决再生成传输的数据信号。这一变换过程如图1所示,光发送机中的光源器件接收数字信号的调制(激光器LD 或发光二极管LED)发射光脉冲信号。光接收机完成光/电变换,即由光检测器(PIN光电二极管或雪崩光电二极管APD)把光信号变成电信号,经光接收器放大、均衡再生成数字信号。 图1 数字基本光纤传输系统 2、数字光发送机 光发送机是数字光纤通信系统的三大组成部分(光发送机、光纤光缆、光接收机)之一。其功能是将电脉冲信号变换成光脉冲信号,并以数字光纤通信系统传输性能所要求的光脉冲信号波形从光源器件组件发射出去。光发送机原理方框图见图2所示,主要由整形或码型变换电路、光源驱动电路和发射光源电路组成,图中的其它部分电路,如光检测放大、比较放大、功控与保护及温度控制电路,是为了实现光发射机的各项技术指标结合光源器件的应用特性而采取的相应补偿措施。

图2 数字光发送机原理框图 光源是光发射机的核心,光发射机的性能基本上取决于光源的特性。在光纤通信中对光源的选择要求如下: (1) 发光波长应与光纤的低损耗窗口相符。已知石英光纤的3个低损耗窗口分别是m μ85.0、m μ31.1、m μ55.1左右,光源的发光波长应在上述之一的范围内。 (2) 光源输出的光功率要足够大,且稳定度要高。一般要求有数十微瓦到数毫瓦才能使光中继距离满足系统要求。 (3) 可靠性高、寿命长。 (4) 发光谱线宽度要窄。即单色性要好,以减少光纤的色散,使较高速率的信号能传输较长的距离。 (5) 调制性能要好,主要是要有较高的调制效率和较高的调制速率(即响应速度要快),以满足大容量高速光纤通信系统的需要。如果调制效率不高,不仅能量消耗大,而且会因发热严重而缩短寿命。 (6) 与光纤的耦合效率要高。当光纤的数值孔径一定时,光源的发射角要小,这样才能有较强的方向性,使能量集中注入光纤。 (7) 光源要体积小、重量轻,便于安装。 目前,在光纤通信系统中可供选择的光源有激光二极管(LD )和发光二极管(LED)两种。 发光二极管的基本结构是一个半导体 PN 结,在外部加上驱动电流后就会发光,产生的波长为m μ9.0~8.0,其制作简单,价格便宜,受温度影响小,但输出光发散较大,功率有限,调制速率不高,只能注入多模光纤,一般用于低成本光通信系统。 激光二极管也是一种半导体 PN 结器件,含有刻蚀或解理衬底作为反射面以增强 PN 结上的光场。因此,激光二极管结合了 LED 和光谐振腔反射的特点,输出的激光功率比较高,发散角度小,调制率高,可以注入多模和单模光纤。 光源驱动电路是光发送机的主干电路 它将电脉冲信号通过电流强度调制的方式调制半导体激光器或发光二极管发射出光脉冲信号。在数字光纤通信系统中

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