信息化建设讲座课件

光纤可以传输数字信号，也可 以传输模拟信号。
光纤在通信网、广播电视网与 计算机、网工业控制网络，以及 在其它数据传输系统中，都得到 了广泛应用。光纤宽带干线传送
• 泄漏小，保密性能好； • 节约金属材料,有利于资源合理使
网和接入网发展迅速，是当前研 究应用的主要目标。
用。
PPT学习交流
6
光纤的结构和类型
• 第二阶段(1976-1986年)，这是以提高传输速率和增加 传输距离为研究目标和大力推广应用的大发展时期。
• 第三阶段(1986-1996年)，这是以超大容量超长距离为 目标、全面深入开展新技术研究的时期。
PPT学习交流
4
光通信的基本概念
光通信
光通信是利用光波来传送信息的。
光纤通信
光纤通信是以光波作为信息载体，以光纤作为传输媒介 的通信方式。
光缆一般由缆芯和护套两部分组成，有时在护套外面加有铠装。 根据缆芯结构的特点，光缆可分为四种基本型式。
松 套 充 油 紧 套 光聚 纤骨已架烯 光纤
一 覆
次 光
被 纤带
状
单
元
光
纤

加强件
加强件
包带
护套
(a)层绞式
(b)骨架式
包带 护套 (c)中心套管式 (d)带状式
PPT学习交流
8
光纤的结构和类型
一般光缆有： 室内光缆、架空光缆、埋地光缆和管道光缆等。
骨架式光缆（直埋）
PPT学习交流
12
光纤的结构和类型
束管式光缆（直埋）
PPT学习交流
13
光纤的结构和类型
带状光缆
PPT学习交流
14
光纤的结构和类型
根据传输点模数的不同，光纤可分为单模光纤和多模光纤。所谓" 模"是指以一定角速度进入光纤的一束光。单模光纤采用固体激光器做 光源，多模光纤则采用发光二极管做光源。多模光纤允许多束光在光 纤中同时传播，从而形成模分散(因为每一个“模”光进入光纤的角度不 同它们到达另一端点的时间也不同，这种特征称为模分散。)，模分散 技术限制了多模光纤的带宽和距离，因此，多模光纤的芯线粗，传输 速度低、距离短，整体的传输性能差，但其成本比较低，一般用于建 筑物内或地理位置相邻的环境下。单模光纤只能允许一束光传播，所 以单模光纤没有模分散特性，因而，单模光纤的纤芯相应较细，传输 频带宽、容量大，传输距离长，但因其需要激光源，成本较高。
16
单模多模光纤的区别
光缆外套标识：
50/125, 62.5/125为多模，9/125(g652)为单模 。
光纤可磨接后用100/200倍放大镜察看，一个小黑点的是单模， 大一点有双环的是多模。纤芯在熔接机内也能分辩出，在熔接机显示 器看中间是空的是单模，看上去一体的是多模。
简单的用途区别：
多模一般应用在园区内较近的地方之间；
单模传输距离较远，一般应用在电信领域。
PPT学习交流
17
单模多模光纤的区别
单模传输与多模传输
在光纤通信理论中，光纤有单模、多模之分，区别在于：
1. 单模光纤芯径小（10mm左右），仅允许一个模式传输，色 散小，工作在长波长（1310nm和1550nm），与光器件的耦合相对 困难
2. 多模光纤芯径大（62.5mm或50mm），允许上百个模式传 输，色散大，工作在850nm或1310nm。与光器件的耦合相对容易。
光纤是一种玻璃丝，其材料是石英（SiO2），是通信网 络的优良传输介质。
玻璃，光能量在中心 ~8umǾ传输 玻璃, 包围光纤纤芯，125umǾ 第一涂敷保护层 250umǾ PVDF/PVC 第二保护层 900umǾ
Kevlar + 松套管增强保护层 ~1.5-3mmǾ
PPT学习交流
7
光纤的结构和类型
此后，光纤通信技术不断创新：光纤从多模发展到单 模,工作波长从0.85μm发展到1.31μm和1.55μm (短波长向 长波长），传输速率从几十Mb/s发展到几百Gb/s。
PPT学习交流
3
光纤的发展和现状
光纤通信的发展可以粗略地分为三个阶段：
• 第一阶段(1966-1976年)，这是从基础研究到商业应用 的开发时期。
特种光缆常见的有： 电力网使用的架空地线复合光缆（OPGW），跨越海洋的
海底光缆，易燃易爆环境使用的阻燃光缆以及各种不同条件 下使用的军用光缆等。
PPT学习交流
9
光纤的结构和类型
紧套层绞式光缆（架空、管道）
PPT学习交流
10
光纤的结构和类型
松套层绞式光缆（直埋防蚁）
PPT学习交流
11
光纤的结构和类型
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。
PPT学习交流
18
光纤接口连接器的种类
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。
PPT学习交流
15
光纤的结构和类型
折射率分布
光纤结构
输入光脉冲
光线在纤芯内的路经
输出光脉冲
(a) 阶
r n2 n1
纤芯
包层
光强
跃 多 模
n(r) 2 a
2b
光
纤
2 a = 100 m
2 b = 140 m
(b)
r n2
渐 变
n1
2b
多 模
n(r) 2 a
光
纤
2 a = 62.5 m 2 b = 125 m
煤矿信息化建设讲座 课件
光纤的基础知识和实际应用
编制：
教学的目的和要求
一、了解光纤的发展和现状
二、理解光通讯的基本概念
三、熟悉煤矿信息化建设中的光纤通讯设备
四、掌握光纤熔接技术的使用
五、OTDR和光功率PPT学计习交的流 原理及应用
2
光纤的发展和现状
1966年，英籍华裔学者高锟和霍克哈姆发表了关于传 输介质新概念的论文，指出了利用光纤进行信息传输的可 能性和技术途径，奠定了现代光通信—光纤通信的基础。
光纤通信系统
是以光波作载波、以光纤为传输媒介的通信系统。它由 光发信机、光收信机、光纤或光缆、中继器和光无源器件 等五个部分组成 。
PPT学习交流
5
光纤的特点和应用
特点：
应用：
• 容许频带很宽，传输容量很大； • 损耗很小，中继距离很长且误码 率很小； • 重量轻、体积小； • 抗电磁干扰性能好；
光强 2b
3 21
0 t
3 21
0
0'
t
光强
1.0 0.5
t
SI
光强
0 ''
1.0
0.5
t
GI
r n2
(c)
n1
单 模 光
n(r) 2 a
纤
2 a = 8.3 m 2 b = 125 m
光强 2b
光强
0
1.0
t
0.5
脉 冲 展 宽 SI > GI > SM
t
SM
PPT学习交流