光纤通信培训教材
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❖ 纤芯的折射率一般是l.463～l.467,包层的 折射率是1.45～l.46左右。
光纤的种类
❖ 按制造光纤所用材料分：
➢ 石英系光纤 ➢ 多组分玻璃光纤 ➢ 塑料包层石英系光纤 ➢ 全塑料光纤 ➢ 氟化物光纤
❖ 按光纤传输模式数分：
➢ 多模光纤 ➢ 单模光纤
光纤的种类
❖ 按光纤折射率分布形状分：
实用光纤类型
❖ G.652光纤
➢ G.652光纤，即常规单模光纤是指1310nm波 长性能最佳的单模光纤。在1310nm波长工作 时，理论色散为零，其典型损耗为 0.33dB/km，而在1550nm波长工作时，传输 损耗最小，但色散系数约为17ps/nm×km。
实用光纤类型
❖ G.653光纤
➢ G.653光纤，即色散位移光纤（DSF）是指 1550nm 波 长 性 能 最 佳 的 单 模 光 纤 。 其 利 用 1550nm的低损耗窗口，通过改变折射率分布， 将零色散点从1310nm移到1550nm，使光纤 最小衰减窗口和零色散窗口均统一在1550nm 波长上。
➢ 在线中继放大：取代现有的中继器。 ➢ 前置放大：置于光电检测器前，以提高接收
的灵敏度。
❖ 常用光放大器
➢ 掺铒光纤放大器（EDFA） ➢ 半导体激光放大器（SLA）
掺铒光纤放大器（EDFA）
❖ 基本原理
➢ EDFA能对1.55μm波段提供有效的功率增益。 ➢ 当泵浦光输入掺铒光纤时，高能级的电子经过
新一代光纤
全波光纤
目前影响可用波段的主要因素是1385nm附近的 水吸收峰，采用全新的生产工艺，几乎完全消 除由水峰引起的衰减。
可用波长范围增加了100nm，可复用的波长数 大大增加。
允许使用波长间隔较宽、波长精度和稳定度要 求较低的光源、合波器、分波器和其它元件， 使元器件特别是无源器件的成本大幅度下降， 这就降低了整个系统的成本。
➢ 只在工作电流超过阈值电流的情况下,才会输出激光 (相干光), LD是有阈值的器件。
➢ LD光谱宽度窄、光纤耦合效率较高、调制频率高， 适用于长距离大容量的光纤通信系统。
➢ LD易受温度影响，需进行自动温度控制和自动功率 控制。
光放大器
❖ 主要功能
➢ 功率放大：置于光发射机前端，以提高入纤 的光功率。
实用光纤类型
❖G. 655光纤
➢ G. 655光纤，即非零色散光纤（NZDF） ，有的 也称为真波光纤。
➢ 将零色散点移向短波长侧（通常1510～1520nm 范 围 ） 或 长 波 长 侧 （ 1570nm 附 近 ） ， 使 1540~1565nm 范 围 内 色 散 值 保 持 在 1.0~4.0ps/nm×km。
➢ 一般说来，25m DCF可补偿1km G.652光纤 的色散。
新一代光纤
第二代的G.655光纤——大有效面积的光 纤和小色散斜率光纤
大有效面积的光纤具有较大的有效面积，可 以更有效地克服光纤非线性的影响。
小色散斜率光纤具有更合理的色散规范值， 简化了色散补偿，更适合于L波段的应用。
两者均适合于以10Gb／s为基础的高密集波 分复用系统，代表了干线光纤的最新发展方 向。
各种碰撞后，发射出波长为1.53~1.56 μ m的 荧光。若在波长为1.55 μ m附近的某种信号光 入射时，信号光会接受强输入光（泵浦光）的 能量，沿着掺铒光纤逐步增强，而将该信号光 放大。 ➢ 一般功率增益大于30dB。
➢ 波导色散（结构色散）：由于波导效应引起模内 频率高或波长短的光信号进入包层，而包层折射 率小于纤芯折射率，导致模内各信号的传输速率 不同而产生的色散。
色散小结
色散大小直接影响通信容量的增减和通信距离 的远近。 各种色散的大小顺序：模式色散>>材料色散> 波导色散。 模式色散仅存于多模光纤之中。单模光纤只有 材料色散和波导色散。 常规单模光纤在1310nm附近的材料色散和波 导色散相互抵消，即色散为零。而在1550nm 窗口则为15~20ps/km×nm。
➢ 输出光功率与所消耗的直流电功率的比值叫输出效 率。目前输出效率的标准是大于10%。
❖ 光谱宽度窄
➢ 光谱宽度是光源的发光波长范围。
❖ 聚光性好
➢ 聚光性好，即耦合效率高、入纤功率大。
❖ 调制方便
➢ 调制是把话音等信息载在光波上。
❖ 价格低廉
常用光源
❖ 半导体发光二极管
➢ 半导体发光二极管(LED)是利用其有源区自发辐射 输出光信号的器件。
光纤通信
目录
光纤通信概述 光纤光缆 光纤通信器件 光纤通信系统
光纤通信基本概念
光纤是光导纤维的简称，光纤通信是以 光波为载波，以光纤为传输介质的一种 通信方式。
光波波谱
光波波长范围为300～6×10-3 μ m，分 为：红外线、可见光、紫外线。
300 μ m
0.76 μ
m
0.39μ m 6×10-3 μ m
➢ 跳变式光纤 ➢ 渐变式光纤
❖ 按光纤的工作波长分：
➢ 短波长光纤 ➢ 长波长光纤 ➢ 超长波长光纤
光纤的损耗特性
❖光纤的损耗特性是光纤的传输特性之一。 ❖损耗大小在很大程度上决定着光中继距
离的长短。 ❖光纤损耗大致可分为光纤具有的固有损
耗以及光纤制成后由使用条件造成的附 加损耗。
损耗种类
光纤损耗
单模光纤无此项。
光源
❖ 光源的作用是完成电/光转换。 ❖ 光源的发光波长由材料决定。 ❖ 光纤通信对光源的基本要求
➢ 合适的发光波长
✓ 发光波长应与光纤的工作窗口一致。
➢ 足够的输出功率
✓ 应大于1mw
➢ 可靠性高、寿命长
✓ 要求光源平均工作寿命为106小时
光纤通信对光源的基本要求
❖ 输出效率高
光纤规格代号
➢ 3：光纤主要尺寸参数
多模光纤：芯径/包层直径(μm) 单模光纤：模场直径/包层直径(μm)
4：光纤传输特性及代号
a:使用波长的代号，一位数表示：
1：使用波长在0.85μm区域 2：使用波长在1.31μm区域 3：使用波长在1.55μm区域
bb:衰减系数的代号，两位数表示（dB/km） cc:模式带宽的代号，两位数表示（MHz•km）
第一位数字标记 0 1 2 3 4
铠装层材料 无 —
双钢带 细圆钢丝 粗圆钢丝
第二位数字标记 0 1 2 3 4
外护层材料 无
纤维层 聚氯乙烯套 聚乙烯套
—
光缆的型号及识别
❖ 光纤规格代号
➢ 1：光纤数
缆内同类型光纤的实际有效数
➢ 2：光纤类型及代号
J：二氧化硅系多模渐变型光纤 T：二氧化硅系多模阶跃型光纤 Z：二氧化硅系多模准阶跃型光纤 D：二氧化硅系单模光纤 X：二氧化硅系塑料包层光纤 S：塑料光纤
➢ 只要在其两端加上电流,便会输出荧光, LED是无阈 值的器件。
➢ 在正向偏置下,LED能发出可见光或红外光。 ➢ LED谱线较宽，引起的色散值教大，不适合高速率
传输。
➢ LED与光纤的耦合效率较低，一般只适合短距离率 传输。
常用光源
❖ 半导体激光器
➢ 半导体激光器(LD)是利用在其有源区中受激发射的器 件。
瑞利散射损耗 固有损耗 吸收损耗
波导结构不完善引起的 损耗
微弯损耗 附加损耗 弯曲损耗
接续损耗
损耗小结
损耗大小在很大程度上决定着光中继距 离的长短。 三个低损耗窗口：0.85 μ m、1.31 μ m和 1.55 μ m。 光纤产品在1.31 μ m波长区的典型损耗 为0.33dB/km，在1.55 μ m波长区的典型 损耗为0.21dB/km （该窗口被称为损耗 最小点）。
常用光缆
❖ 普通光缆
➢ 层绞式和单元式光缆
✓ 紧套 ✓ 松套
➢ 带状式光缆 ➢ 骨架式光缆
特种光缆
❖ 海底光缆
➢ 能承受敷设张力及故障修理时从海底打捞的 张力；
➢ 能承受敷设时的侧压力和深海中的水压力； ➢ 即使有了龟裂，也能防止光缆内浸水。
❖ 无电磁感应光缆
➢ 不仅在外护套和抗张力构件中完全不使用金 属，而且在缆内也不配中介金属线对。
未来城域网的新敷光纤将会逐渐转向这种具有 更长技术寿命的新型光纤，我国正抓紧进行开 发和试验。
光纤的测量
❖ 光纤损耗的测量
➢ 切断法：沿光纤长度分别测两点的光功率。 ➢ 背向散射法：在光纤始端数值孔径以内，测
量反射回来的瑞利散射光的一种非破坏性的 光纤损耗测量法。
光纤带宽的测量
❖ 时域法：从光纤的一端注入一串窄脉冲，从其 另一端测出脉冲的展宽值，从而得到光纤的基 带响应，即带宽。
特种光缆
❖ 复合架空地线光缆
➢ 利用光纤无电磁感应性质，与电力线中的架 空地线复用而组成的光缆。
❖ 电力复合光缆
➢ 利用光纤的无电磁感应性质，和输电线等电 力光缆进行复合而成的。
光缆的型号及识别
❖ 光缆的型号由光缆型式代号和光纤规格 代号组成。
❖ 我国的光缆型号命名及表示法：
光缆型式代号 ⅠⅡⅢⅣⅤ
❖ 光纤传输损耗低，中继距离长
➢ 目前，中继距离超过300km。
❖ 抗干扰能力强
➢ 光纤是绝缘体，不怕雷电和高压。 ➢ 光纤传输的频率高于各种干扰源频率。
光纤通信的优点
❖ 保密性好wenku.baidu.com
➢ 光波只在光纤中传输，不会跑到光纤之外。
❖ 节省大量有色金属
➢ 光纤的主要材料——SiO2取之不尽，用之不竭。 ➢ 按现在的开采速度，世界上的铜矿只能再开采50
光缆型式代号
➢ Ⅲ：派生特征及代号 B：扁平形状 Z：自承式结构 T：填充式结构
➢ Ⅳ：护套及代号 Y：聚乙烯护套 V：聚氯乙烯护套 U：聚氨酯护套 A：铝-聚乙烯粘接护套 L：铝护套 G：钢护套 Q：铅护套 S：钢-铝-聚乙烯综合护套
光缆型式代号
Ⅴ：外护层及代号 外护层型号用数字代号表示材料的含义
估算法：B=0.44/√(t22-t12)
❖ 频域法：在光纤输入端送入正弦光信号，在不 改变光信号幅度的条件下，只改变正弦频率， 然后在光纤输出端，由选频电平表读取经检测 器变换出来的电信号幅值，得到幅频特性曲线。 幅频特性的最大值下降6dB即为光纤带宽。
光缆
❖ 对光缆设计的基本要求：
➢ 机械性能良好 ➢ 成缆时光纤传输特性要保持良好 ➢ 不同环境及使用场合下，光缆性能稳定 ➢ 直径要小、重量要轻 ➢ 易于敷设和接续 ➢ 容易生产、价格便宜、维护方便
红可紫
无线电波 外 见 外 X射线 线光线
Γ射线
光纤通信的波长在1.8～0.8 μ m，属红外 波段。
光纤通信系统模型
光端机
电端机 …
用户
光中继器
光端机
电端机 …
用户
光纤通信的优点
❖ 传输频带宽，通信容量大
➢ 理论上，一对光纤可传10亿路电话或10万路 电视。
➢ 由于光纤制造技术和电子器件的限制，现一 对光纤可传数十万路电话或数千路电视。
光纤的色散特性
❖光纤的色散特性是光纤的又一传输特性。 ❖色散是指光纤所传输的信号波形畸变的
一种物理现象。表现为光脉冲宽度被展 宽。 ❖光纤色散按产生原因分：模式色散、材 料色散和波导色散。
色散种类
➢ 模式色散：不同模式，其传输路径不同，到达终 点时间也不同，从而引起光脉冲展宽。
➢ 材料色散：由于光源发出的光具有一定的波谱宽 度，而石英玻璃的折射率随光波频率变化，引起 模内各信号的传输速率不同而产生的色散。
光纤规格代号
4
123
5
a bb cc
光缆的型号及识别
❖ 光缆型式代号
➢ Ⅰ：分类及代号
GY：通信用室（野）外光缆 GR：通信用软光缆 GJ：通信用室（局）内软光缆 GS：通信设备内光缆 GH：通信用海底光缆 GT：通信用特殊光缆
➢ Ⅱ：加强构件及代号
无符号：金属加强构件 F：非金属加强构件 C：金属重型加强构件 H：非金属重型加强构件
➢ DSF在单波长、长距离通信中具有很大的优 越性。
实用光纤类型
G.654光纤
这种光纤是指1550nm波长损耗最小的光纤， 典型衰减系数为0.15~0.19dB/km。
设计重点是如何降低1550nm波长处的衰减， 零色散点仍位于1310nm波长处。
主要应用于需很长再生段距离的海底光纤通 信。
➢ NZDF兼容了常规光纤和DSF的优点，同时又解 决了常规光纤的色散受限和DSF难以实现WDM 的致命弱点。
实用光纤类型
❖ 色散补偿光纤（DCF）
➢ 色散补偿光纤在1550nm窗口有很大的负色 散。在原G.652光纤线路中加入一段色散补 偿光纤，用其长度来控制色散补偿量的大小， 以抵消原G.652光纤在1550nm处的正色散， 使整个线路在1550nm处的总色散为零 。
年左右。
❖ 光纤体积小，重量轻
➢ 光缆截面积为12mm，18芯同轴电缆的为65mm。 ➢ 光缆重量为90g/m，18芯同轴电缆的为11㎏/m。
光纤的结构
❖ 通常光纤由纤芯、包层、一次涂敷层和 套层组成。
光纤的结构
❖ 未经套塑的光纤称裸光纤，其外径为 125μm。
❖ 纤芯折射率稍大于包层折射率，以保证 光纤在纤芯中传播。
光纤的种类
❖ 按制造光纤所用材料分：
➢ 石英系光纤 ➢ 多组分玻璃光纤 ➢ 塑料包层石英系光纤 ➢ 全塑料光纤 ➢ 氟化物光纤
❖ 按光纤传输模式数分：
➢ 多模光纤 ➢ 单模光纤
光纤的种类
❖ 按光纤折射率分布形状分：
实用光纤类型
❖ G.652光纤
➢ G.652光纤，即常规单模光纤是指1310nm波 长性能最佳的单模光纤。在1310nm波长工作 时，理论色散为零，其典型损耗为 0.33dB/km，而在1550nm波长工作时，传输 损耗最小，但色散系数约为17ps/nm×km。
实用光纤类型
❖ G.653光纤
➢ G.653光纤，即色散位移光纤（DSF）是指 1550nm 波 长 性 能 最 佳 的 单 模 光 纤 。 其 利 用 1550nm的低损耗窗口，通过改变折射率分布， 将零色散点从1310nm移到1550nm，使光纤 最小衰减窗口和零色散窗口均统一在1550nm 波长上。
➢ 在线中继放大：取代现有的中继器。 ➢ 前置放大：置于光电检测器前，以提高接收
的灵敏度。
❖ 常用光放大器
➢ 掺铒光纤放大器（EDFA） ➢ 半导体激光放大器（SLA）
掺铒光纤放大器（EDFA）
❖ 基本原理
➢ EDFA能对1.55μm波段提供有效的功率增益。 ➢ 当泵浦光输入掺铒光纤时，高能级的电子经过
新一代光纤
全波光纤
目前影响可用波段的主要因素是1385nm附近的 水吸收峰，采用全新的生产工艺，几乎完全消 除由水峰引起的衰减。
可用波长范围增加了100nm，可复用的波长数 大大增加。
允许使用波长间隔较宽、波长精度和稳定度要 求较低的光源、合波器、分波器和其它元件， 使元器件特别是无源器件的成本大幅度下降， 这就降低了整个系统的成本。
➢ 只在工作电流超过阈值电流的情况下,才会输出激光 (相干光), LD是有阈值的器件。
➢ LD光谱宽度窄、光纤耦合效率较高、调制频率高， 适用于长距离大容量的光纤通信系统。
➢ LD易受温度影响，需进行自动温度控制和自动功率 控制。
光放大器
❖ 主要功能
➢ 功率放大：置于光发射机前端，以提高入纤 的光功率。
实用光纤类型
❖G. 655光纤
➢ G. 655光纤，即非零色散光纤（NZDF） ，有的 也称为真波光纤。
➢ 将零色散点移向短波长侧（通常1510～1520nm 范 围 ） 或 长 波 长 侧 （ 1570nm 附 近 ） ， 使 1540~1565nm 范 围 内 色 散 值 保 持 在 1.0~4.0ps/nm×km。
➢ 一般说来，25m DCF可补偿1km G.652光纤 的色散。
新一代光纤
第二代的G.655光纤——大有效面积的光 纤和小色散斜率光纤
大有效面积的光纤具有较大的有效面积，可 以更有效地克服光纤非线性的影响。
小色散斜率光纤具有更合理的色散规范值， 简化了色散补偿，更适合于L波段的应用。
两者均适合于以10Gb／s为基础的高密集波 分复用系统，代表了干线光纤的最新发展方 向。
各种碰撞后，发射出波长为1.53~1.56 μ m的 荧光。若在波长为1.55 μ m附近的某种信号光 入射时，信号光会接受强输入光（泵浦光）的 能量，沿着掺铒光纤逐步增强，而将该信号光 放大。 ➢ 一般功率增益大于30dB。
➢ 波导色散（结构色散）：由于波导效应引起模内 频率高或波长短的光信号进入包层，而包层折射 率小于纤芯折射率，导致模内各信号的传输速率 不同而产生的色散。
色散小结
色散大小直接影响通信容量的增减和通信距离 的远近。 各种色散的大小顺序：模式色散>>材料色散> 波导色散。 模式色散仅存于多模光纤之中。单模光纤只有 材料色散和波导色散。 常规单模光纤在1310nm附近的材料色散和波 导色散相互抵消，即色散为零。而在1550nm 窗口则为15~20ps/km×nm。
➢ 输出光功率与所消耗的直流电功率的比值叫输出效 率。目前输出效率的标准是大于10%。
❖ 光谱宽度窄
➢ 光谱宽度是光源的发光波长范围。
❖ 聚光性好
➢ 聚光性好，即耦合效率高、入纤功率大。
❖ 调制方便
➢ 调制是把话音等信息载在光波上。
❖ 价格低廉
常用光源
❖ 半导体发光二极管
➢ 半导体发光二极管(LED)是利用其有源区自发辐射 输出光信号的器件。
光纤通信
目录
光纤通信概述 光纤光缆 光纤通信器件 光纤通信系统
光纤通信基本概念
光纤是光导纤维的简称，光纤通信是以 光波为载波，以光纤为传输介质的一种 通信方式。
光波波谱
光波波长范围为300～6×10-3 μ m，分 为：红外线、可见光、紫外线。
300 μ m
0.76 μ
m
0.39μ m 6×10-3 μ m
➢ 跳变式光纤 ➢ 渐变式光纤
❖ 按光纤的工作波长分：
➢ 短波长光纤 ➢ 长波长光纤 ➢ 超长波长光纤
光纤的损耗特性
❖光纤的损耗特性是光纤的传输特性之一。 ❖损耗大小在很大程度上决定着光中继距
离的长短。 ❖光纤损耗大致可分为光纤具有的固有损
耗以及光纤制成后由使用条件造成的附 加损耗。
损耗种类
光纤损耗
单模光纤无此项。
光源
❖ 光源的作用是完成电/光转换。 ❖ 光源的发光波长由材料决定。 ❖ 光纤通信对光源的基本要求
➢ 合适的发光波长
✓ 发光波长应与光纤的工作窗口一致。
➢ 足够的输出功率
✓ 应大于1mw
➢ 可靠性高、寿命长
✓ 要求光源平均工作寿命为106小时
光纤通信对光源的基本要求
❖ 输出效率高
光纤规格代号
➢ 3：光纤主要尺寸参数
多模光纤：芯径/包层直径(μm) 单模光纤：模场直径/包层直径(μm)
4：光纤传输特性及代号
a:使用波长的代号，一位数表示：
1：使用波长在0.85μm区域 2：使用波长在1.31μm区域 3：使用波长在1.55μm区域
bb:衰减系数的代号，两位数表示（dB/km） cc:模式带宽的代号，两位数表示（MHz•km）
第一位数字标记 0 1 2 3 4
铠装层材料 无 —
双钢带 细圆钢丝 粗圆钢丝
第二位数字标记 0 1 2 3 4
外护层材料 无
纤维层 聚氯乙烯套 聚乙烯套
—
光缆的型号及识别
❖ 光纤规格代号
➢ 1：光纤数
缆内同类型光纤的实际有效数
➢ 2：光纤类型及代号
J：二氧化硅系多模渐变型光纤 T：二氧化硅系多模阶跃型光纤 Z：二氧化硅系多模准阶跃型光纤 D：二氧化硅系单模光纤 X：二氧化硅系塑料包层光纤 S：塑料光纤
➢ 只要在其两端加上电流,便会输出荧光, LED是无阈 值的器件。
➢ 在正向偏置下,LED能发出可见光或红外光。 ➢ LED谱线较宽，引起的色散值教大，不适合高速率
传输。
➢ LED与光纤的耦合效率较低，一般只适合短距离率 传输。
常用光源
❖ 半导体激光器
➢ 半导体激光器(LD)是利用在其有源区中受激发射的器 件。
瑞利散射损耗 固有损耗 吸收损耗
波导结构不完善引起的 损耗
微弯损耗 附加损耗 弯曲损耗
接续损耗
损耗小结
损耗大小在很大程度上决定着光中继距 离的长短。 三个低损耗窗口：0.85 μ m、1.31 μ m和 1.55 μ m。 光纤产品在1.31 μ m波长区的典型损耗 为0.33dB/km，在1.55 μ m波长区的典型 损耗为0.21dB/km （该窗口被称为损耗 最小点）。
常用光缆
❖ 普通光缆
➢ 层绞式和单元式光缆
✓ 紧套 ✓ 松套
➢ 带状式光缆 ➢ 骨架式光缆
特种光缆
❖ 海底光缆
➢ 能承受敷设张力及故障修理时从海底打捞的 张力；
➢ 能承受敷设时的侧压力和深海中的水压力； ➢ 即使有了龟裂，也能防止光缆内浸水。
❖ 无电磁感应光缆
➢ 不仅在外护套和抗张力构件中完全不使用金 属，而且在缆内也不配中介金属线对。
未来城域网的新敷光纤将会逐渐转向这种具有 更长技术寿命的新型光纤，我国正抓紧进行开 发和试验。
光纤的测量
❖ 光纤损耗的测量
➢ 切断法：沿光纤长度分别测两点的光功率。 ➢ 背向散射法：在光纤始端数值孔径以内，测
量反射回来的瑞利散射光的一种非破坏性的 光纤损耗测量法。
光纤带宽的测量
❖ 时域法：从光纤的一端注入一串窄脉冲，从其 另一端测出脉冲的展宽值，从而得到光纤的基 带响应，即带宽。
特种光缆
❖ 复合架空地线光缆
➢ 利用光纤无电磁感应性质，与电力线中的架 空地线复用而组成的光缆。
❖ 电力复合光缆
➢ 利用光纤的无电磁感应性质，和输电线等电 力光缆进行复合而成的。
光缆的型号及识别
❖ 光缆的型号由光缆型式代号和光纤规格 代号组成。
❖ 我国的光缆型号命名及表示法：
光缆型式代号 ⅠⅡⅢⅣⅤ
❖ 光纤传输损耗低，中继距离长
➢ 目前，中继距离超过300km。
❖ 抗干扰能力强
➢ 光纤是绝缘体，不怕雷电和高压。 ➢ 光纤传输的频率高于各种干扰源频率。
光纤通信的优点
❖ 保密性好wenku.baidu.com
➢ 光波只在光纤中传输，不会跑到光纤之外。
❖ 节省大量有色金属
➢ 光纤的主要材料——SiO2取之不尽，用之不竭。 ➢ 按现在的开采速度，世界上的铜矿只能再开采50
光缆型式代号
➢ Ⅲ：派生特征及代号 B：扁平形状 Z：自承式结构 T：填充式结构
➢ Ⅳ：护套及代号 Y：聚乙烯护套 V：聚氯乙烯护套 U：聚氨酯护套 A：铝-聚乙烯粘接护套 L：铝护套 G：钢护套 Q：铅护套 S：钢-铝-聚乙烯综合护套
光缆型式代号
Ⅴ：外护层及代号 外护层型号用数字代号表示材料的含义
估算法：B=0.44/√(t22-t12)
❖ 频域法：在光纤输入端送入正弦光信号，在不 改变光信号幅度的条件下，只改变正弦频率， 然后在光纤输出端，由选频电平表读取经检测 器变换出来的电信号幅值，得到幅频特性曲线。 幅频特性的最大值下降6dB即为光纤带宽。
光缆
❖ 对光缆设计的基本要求：
➢ 机械性能良好 ➢ 成缆时光纤传输特性要保持良好 ➢ 不同环境及使用场合下，光缆性能稳定 ➢ 直径要小、重量要轻 ➢ 易于敷设和接续 ➢ 容易生产、价格便宜、维护方便
红可紫
无线电波 外 见 外 X射线 线光线
Γ射线
光纤通信的波长在1.8～0.8 μ m，属红外 波段。
光纤通信系统模型
光端机
电端机 …
用户
光中继器
光端机
电端机 …
用户
光纤通信的优点
❖ 传输频带宽，通信容量大
➢ 理论上，一对光纤可传10亿路电话或10万路 电视。
➢ 由于光纤制造技术和电子器件的限制，现一 对光纤可传数十万路电话或数千路电视。
光纤的色散特性
❖光纤的色散特性是光纤的又一传输特性。 ❖色散是指光纤所传输的信号波形畸变的
一种物理现象。表现为光脉冲宽度被展 宽。 ❖光纤色散按产生原因分：模式色散、材 料色散和波导色散。
色散种类
➢ 模式色散：不同模式，其传输路径不同，到达终 点时间也不同，从而引起光脉冲展宽。
➢ 材料色散：由于光源发出的光具有一定的波谱宽 度，而石英玻璃的折射率随光波频率变化，引起 模内各信号的传输速率不同而产生的色散。
光纤规格代号
4
123
5
a bb cc
光缆的型号及识别
❖ 光缆型式代号
➢ Ⅰ：分类及代号
GY：通信用室（野）外光缆 GR：通信用软光缆 GJ：通信用室（局）内软光缆 GS：通信设备内光缆 GH：通信用海底光缆 GT：通信用特殊光缆
➢ Ⅱ：加强构件及代号
无符号：金属加强构件 F：非金属加强构件 C：金属重型加强构件 H：非金属重型加强构件
➢ DSF在单波长、长距离通信中具有很大的优 越性。
实用光纤类型
G.654光纤
这种光纤是指1550nm波长损耗最小的光纤， 典型衰减系数为0.15~0.19dB/km。
设计重点是如何降低1550nm波长处的衰减， 零色散点仍位于1310nm波长处。
主要应用于需很长再生段距离的海底光纤通 信。
➢ NZDF兼容了常规光纤和DSF的优点，同时又解 决了常规光纤的色散受限和DSF难以实现WDM 的致命弱点。
实用光纤类型
❖ 色散补偿光纤（DCF）
➢ 色散补偿光纤在1550nm窗口有很大的负色 散。在原G.652光纤线路中加入一段色散补 偿光纤，用其长度来控制色散补偿量的大小， 以抵消原G.652光纤在1550nm处的正色散， 使整个线路在1550nm处的总色散为零 。
年左右。
❖ 光纤体积小，重量轻
➢ 光缆截面积为12mm，18芯同轴电缆的为65mm。 ➢ 光缆重量为90g/m，18芯同轴电缆的为11㎏/m。
光纤的结构
❖ 通常光纤由纤芯、包层、一次涂敷层和 套层组成。
光纤的结构
❖ 未经套塑的光纤称裸光纤，其外径为 125μm。
❖ 纤芯折射率稍大于包层折射率，以保证 光纤在纤芯中传播。