光缆讲座(853)4.19

1、光纤基础知识培训光纤基础知识培训光纤通信原理光纤通信原理 所谓光通信就是利用光波载送信息的通信。在载波技术方面，电磁波的通信已广泛应用于电脑网络、电话、广播、电视等领域，随着数字技术的进步，出现了移动通信等数字无线电波技术。在另一方面，光波作为一种波长很短的无线电波，同样也得到技术突破，目前已成为新一代的有线通信载波。光通信技术的进步，推动了整个信息产业的飞速发展。光纤通信原理光纤通信原理光纤通信的优点光纤通信的优点光纤通信的优点光纤通信的优点 传输频带宽、通讯容量大传输频带宽、通讯容量大 由于光纤通讯的载波频率（由于光纤通讯的载波频率（5Hz5Hz10MHz10MHz）为一般）为一般电通讯的

2、电通讯的1000-100001000-10000倍，所以它的通讯容量约可增倍，所以它的通讯容量约可增加加1000-100001000-10000倍。倍。 光纤通信的优点光纤通信的优点 信号损耗低信号损耗低 目前的实用光纤均采用纯净度很高的石英目前的实用光纤均采用纯净度很高的石英SiO2SiO2）材料，在光波长为材料，在光波长为1550nm1550nm附近，衰减可降至附近，衰减可降至0.2dB/Km,0.2dB/Km,已接近理论极限。因此，它的中继距离已接近理论极限。因此，它的中继距离无需放大无需放大可以可以很远。很远。 光纤通信的优点光纤通信的优点 不受电磁波干扰、保密性好不受电磁波干扰、保密

3、性好 因为光纤为非金属的介质材料，因此它不因为光纤为非金属的介质材料，因此它不受电磁波的干扰、保密性好。受电磁波的干扰、保密性好。 光纤通信的优点光纤通信的优点 线径细、重量轻线径细、重量轻 由于光纤的直径很小，只有由于光纤的直径很小，只有0.1mm0.1mm左右，因此制左右，因此制成光缆后，直径要比电缆细，而且重量也轻。因此，成光缆后，直径要比电缆细，而且重量也轻。因此，便于制造多芯光缆。便于制造多芯光缆。 光纤的缺点光纤的缺点光纤的几何参数：光纤的几何参数： 多模光纤多模光纤的几何参数包括纤芯直径、包层直径、纤芯不圆度、纤芯与包层的同心度等； 单模光纤单模光纤的几何参数包括包层直径、包层不

4、圆度、纤芯与包层的同心度误差等. 单多、模光纤的主要参数单多、模光纤的主要参数名 称50/12562.5/125芯 径 503um62.53um表面直径1253um1253um同心度偏差 6% 6%纤芯不圆度 6%6%包层不圆度 2% 2%折射率分布数值孔径（NA）多模光纤的结构实例 单多、模光纤的主要参数单多、模光纤的主要参数单模光纤的结构实例单模光纤的结构实例结构参数技术参数摸场直径 9-10um10%包层直径1252um摸场/包层同心度误差1310nm波长不大于1um截止波长 1270nm光纤的主要特性光纤的主要特性 光纤自身主要主要传输特性有：衰减、光纤自身主要主要传输特性有：衰减、色

5、散、非线性效应。当然还会受到外界的温色散、非线性效应。当然还会受到外界的温度和本身机械特性的影响。度和本身机械特性的影响。 光波在光纤中传输时，光功率随着传输距离的增加会减少，这种减少称为光纤的衰减。这就是我们平常为什么要用1310和1550nm的波长，是因为在着两个波段他的衰减最小（光纤在1310nm波长损耗为0.35db/km左右，在1550nm波长损耗仅为0.20db/km左右） 光缆分类光缆分类 光缆按其用途分为：室外缆、室内缆、野战光缆按其用途分为：室外缆、室内缆、野战缆缆 按其传输模式分为：单模光缆和多模光缆按其传输模式分为：单模光缆和多模光缆 按芯数可分为：单芯、双芯、按芯数可分

6、为：单芯、双芯、4芯最高到芯最高到144芯芯光缆的订货特征光缆的订货特征 在光缆订货时一定要描述清楚它的订货参数和在光缆订货时一定要描述清楚它的订货参数和指标要求。首先是表述它的属性是室外还是室指标要求。首先是表述它的属性是室外还是室内或者野战缆，然后是单模或多模，是几芯。内或者野战缆，然后是单模或多模，是几芯。 比如：比如：GYTA-6B1-5000米米 室内室内SM-3.0-双芯双芯-1000米米光纤活动连接器光纤活动连接器光纤活动连接器的定义光纤活动连接器的定义 光纤的连接是将两根光纤的端面结合在一起光纤的连接是将两根光纤的端面结合在一起, ,实现光信号的持续传输实现光信号的持续传输.

7、.根据连接方式可分为活动根据连接方式可分为活动连接和固定连接连接和固定连接. .活动连接的实现方法是活动连接活动连接的实现方法是活动连接器器, ,固定连接的实现方法有熔接法固定连接的实现方法有熔接法.V.V型槽法型槽法. .毛细毛细管法、接续子端接法管法、接续子端接法. . 光纤活动连接器光纤活动连接器光纤光纤( (缆缆) )活动连接活动连接器是实现光纤器是实现光纤( (缆缆) )之间活动连接的无之间活动连接的无源光器件源光器件, ,它还具有它还具有将光纤将光纤( (缆缆) )与其他与其他无源器件无源器件. .光纤光纤( (缆缆) )与系统与系统. .仪表进行活仪表进行活动连接的功能动连接的功

8、能. . 光纤活动连接器按结构分为：光纤活动连接器按结构分为： 目前的光纤活动连接器，按其连接的结构不同现在目前的光纤活动连接器，按其连接的结构不同现在主要有：主要有：FC.SC.ST.MU.LC.MT-RJFC.SC.ST.MU.LC.MT-RJ、E2000E2000和其它最新型和其它最新型号号D4D4、DINDIN、BiconicBiconic、EsconEscon等。这些型号都是国际上等。这些型号都是国际上一些通信设备制造厂商根据自己的设备要求或根据行一些通信设备制造厂商根据自己的设备要求或根据行业的使用惯例制造定型的，有些有自己的专利。比如业的使用惯例制造定型的，有些有自己的专利。比如

9、FC.SC.STFC.SC.ST基本是按行规定的，目前也是使用比较多的，基本是按行规定的，目前也是使用比较多的，其中其中FCFC型在中国市场使用的更多。型在中国市场使用的更多。 LCLC、MT-RJMT-RJ是美国是美国的专利，的专利，MUMU是日本是日本NTTNTT的专利，的专利，E2000E2000是瑞士的专利。是瑞士的专利。几种常见的规格几种常见的规格光纤活动连接器的表征参数光纤活动连接器的表征参数 光学参数：光学参数： a.对于光纤活动连接器最主要的光学性能参数是插入损耗(IL)、回波损耗(RL)。 b.插入损耗(IL)越小越好 物理参数物理参数: : a、曲率半径 10-25mm b

10、、顶点偏移 不大于50微米 c、光纤凹陷度 不大于50纳米 d、工作温度 一般在-25度到75度之间 光纤活动连接器参数定义光纤活动连接器参数定义 插入损耗(IL)是指因连接器的插入而引起传输线路有效功率减小的量值，该值越小越好。（ITU-T规定其值应不大于0.5db） 回波损耗(RL)是指衡量从连接器反射回来并沿输入通道返回的输入功率分量的一个量度，该值越大越好。（ITU-T规定其值应不小于25db）光纤活动连接器按研磨方式分为：光纤活动连接器按研磨方式分为： 按其研磨方式（也主要指的是其插针端面的按其研磨方式（也主要指的是其插针端面的性能指标）性能指标）:PC :PC 球面式球面式 UPC

11、 UPC 超级球面式超级球面式 APC APC 8 8度斜面式度斜面式( (提高回波损耗提高回波损耗) )光纤活动连接器光纤活动连接器光纤活动连接器的定义光纤活动连接器的定义 光纤的连接是将两根光纤的端面结合在一起光纤的连接是将两根光纤的端面结合在一起, ,实现光信号的持续传输实现光信号的持续传输. .根据连接方式可分为活动根据连接方式可分为活动连接和固定连接连接和固定连接. .活动连接的实现方法是活动连接活动连接的实现方法是活动连接器器, ,固定连接的实现方法有熔接法固定连接的实现方法有熔接法.V.V型槽法型槽法. .毛细毛细管法、接续子端接法管法、接续子端接法. . 光纤活动连接器光纤活动

12、连接器光纤光纤( (缆缆) )活动连接活动连接器是实现光纤器是实现光纤( (缆缆) )之间活动连接的无之间活动连接的无源光器件源光器件, ,它还具有它还具有将光纤将光纤( (缆缆) )与其他与其他无源器件无源器件. .光纤光纤( (缆缆) )与系统与系统. .仪表进行活仪表进行活动连接的功能动连接的功能. . 光纤活动连接器按结构分为：光纤活动连接器按结构分为： 目前的光纤活动连接器，按其连接的结构不同现在目前的光纤活动连接器，按其连接的结构不同现在主要有：主要有：FC.SC.ST.MU.LC.MT-RJFC.SC.ST.MU.LC.MT-RJ、E2000E2000和其它最新型和其它最新型号号

13、D4D4、DINDIN、BiconicBiconic、EsconEscon等。这些型号都是国际上等。这些型号都是国际上一些通信设备制造厂商根据自己的设备要求或根据行一些通信设备制造厂商根据自己的设备要求或根据行业的使用惯例制造定型的，有些有自己的专利。比如业的使用惯例制造定型的，有些有自己的专利。比如FC.SC.STFC.SC.ST基本是按行规定的，目前也是使用比较多的，基本是按行规定的，目前也是使用比较多的，其中其中FCFC型在中国市场使用的更多。型在中国市场使用的更多。 LCLC、MT-RJMT-RJ是美国是美国的专利，的专利，MUMU是日本是日本NTTNTT的专利，的专利，E2000E2

14、000是瑞士的专利。是瑞士的专利。几种常见的规格几种常见的规格光纤活动连接器的表征参数光纤活动连接器的表征参数 光学参数：光学参数： a.对于光纤活动连接器最主要的光学性能参数是插入损耗(IL)、回波损耗(RL)。 b.插入损耗(IL)越小越好 物理参数物理参数: : a、曲率半径 10-25mm b、顶点偏移 不大于50微米 c、光纤凹陷度 不大于50纳米 d、工作温度 一般在-25度到75度之间 光纤活动连接器参数定义光纤活动连接器参数定义 插入损耗(IL)是指因连接器的插入而引起传输线路有效功率减小的量值，该值越小越好。（ITU-T规定其值应不大于0.5db） 回波损耗(RL)是指衡量从

15、连接器反射回来并沿输入通道返回的输入功率分量的一个量度，该值越大越好。（ITU-T规定其值应不小于25db）光纤活动连接器按研磨方式分为：光纤活动连接器按研磨方式分为： 按其研磨方式（也主要指的是其插针端面的按其研磨方式（也主要指的是其插针端面的性能指标）性能指标）:PC :PC 球面式球面式 UPC UPC 超级球面式超级球面式 APC APC 8 8度斜面式度斜面式( (提高回波损耗提高回波损耗) )UPCUPC、PCPC APCAPCUPC、PC、APC参数对照参数对照 由于各行业在应用过程中要求不同，所以根据情况可以断定该跳线能不能用，比如说在计算机网络中，如果是近距离的局域网，捎大的

16、插入损耗就不会有太大的影响，但在光电或通信网络中就不行，在光电网络中就要求用象回波损耗大的APC方式的跳线。因为回波损耗越大，就会减少信号的干扰，收视效果就比较好。 端面型号插入损耗（db）回波损耗（db）PC0.245UPC0.250APC0.360光纤活动连接器按光缆的外径光纤活动连接器按光缆的外径 光缆线外径有光缆线外径有0.90.9、 2.0 2.0 、 3.03.0；有单芯、；有单芯、双芯、束状双芯、束状1212芯等之分，大量用于终端用户网中。芯等之分，大量用于终端用户网中。光纤活动连接器的表征方式光纤活动连接器的表征方式 接头类型接头类型/ /研磨方式研磨方式- -接头类型接头类型

17、/ /研磨方式研磨方式+ +光纤模式光纤模式+ +光缆光缆直径或芯数直径或芯数+ +分线长度分线长度+ +光缆长度光缆长度光纤模式:SM单模光纤 MM多模光纤 50/125多模50/125光纤 例如例如:FC/PC-SC/APC-SM-3.0-10M:FC/PC-SC/APC-SM-3.0-10M表示两端分别为表示两端分别为FC/PCFC/PC和和SC/APCSC/APC插头插头, ,外径为外径为3mm3mm的单模的单模光缆光缆, ,长度为长度为1010米的跳线米的跳线. .其它无源终端和接续设备其它无源终端和接续设备 终端盒、接续盒、机柜、熔纤盘、光缆用户箱、ODF配线架、适配器，有源设备有

18、光端机、光发射源、放大器、收发器、接收机等 应用范围应用范围通信运营商、设备制造商 、工程公司、光电、贸易经销商科研院所、军工设备制造厂、大学研究室通信网络、自动化控制、数据传输、计算机系统集成应用客户有应用客户有J599特种连接器特种连接器 五键定位，有盲插和防错插功能 穿墙密封连接结构，可一次联通26芯光纤 陶瓷插针和套管，PC、UPC研磨 符合标准：参照GJB599 金属外壳、坚固耐用几种常用的规格几种常用的规格应用范围应用范围 各种军用光纤通信网络各种军用光纤通信网络 民用野外应急网络民用野外应急网络 各种车载、机载和舰载光通信系统各种车载、机载和舰载光通信系统 油田、矿山通信和设备监控油田、矿山通信和设备监控 光纤应用前景光纤应用前景（摘自（摘自2010年年4月月6日光通信简报）日光通信简报） 09 年是3G 网络建设元年,光通信发展的主要动力来自于3G网络建设