光纤通信产品知识资料

1、 光纤及光纤通信的发展史与趋势 电磁波的波谱 光纤通信系统基本组成 光纤分类特点 常用光纤规格 常用光纤组成结构 光纤的制造 光纤通信的特点 光纤的敷设方式 造成光纤衰减的主要原因 光纤产品的功能 光纤产品在网络综合布线系统的应用 光纤通信系统的应用 主要内容主要内容 光纤是光纤的完整名称叫做光导纤维英文名是 ，也有叫 的，是用纯石英（玻璃）以特别的工艺拉成比头发还细中间有介质的玻璃管。 光缆( )主要是由光导纤维（细如头发的玻璃丝）和塑料保护套管及塑料外皮构成，光缆内没有金、银、铜等，一般无回收价值。光缆是一定数量的光纤按照一定方式组成缆心，外包有护套，有的还包覆外护层，用以实现光信号传输的

2、一种通信线路。 光纤通信是以光纤为传输媒质,以光信号为信息载体的通信方式。 定定 义义 光纤的发展史 l1953年，英国伦敦学院卡帕尼博士首次发明了用极细的玻璃制作的光导纤维：芯层+包层。芯层的折射率大于包层，光在其中做全反射。l1960年左右，最好的光纤损耗也在1000 分贝/公里 ()。由于，损耗很大，它最初被用于医疗，如内窥镜。l1970年起，光纤研制取得了重大突破l1970年，美国康宁()公司研制成功损耗20的石英光纤。l1972年，康宁公司高纯石英多模光纤损耗降低到4 。l1973年，美国贝尔()实验室的光纤损耗降低到2.5。1974年降低到1.1。l1976年，日本电报电话()公司

3、将光纤损耗降低到0.47 (波长1.2m)。l目前，波长为1.55 m的光纤损耗 0.2 ，已接近了光纤最低损耗的理论极限。 光纤通信的发展史 l1960年,美国人梅曼发明第一台红宝石激光器 l1966年，英籍华人高锟指出：如果能够减少玻璃中的杂质含量，就可以制造出损耗低于20的光纤。l1970年是使光纤通信发展出现跨越的一年，美国康宁公司研制出了损耗系数为20的光纤.同年，美贝尔公司研制出使用寿命长达几小时的半导体激光器。光纤通信从此进入飞速发展。l1880年，美国科学家贝尔发明光电话 。光通信开始起源发展。 光纤通信发展三个阶段光纤通信发展三个阶段19661976年,是从基础研究到商业应用

4、的开发时期。19761986年是以提高传输速率和增加传输距离为目的和大力推广的发展阶段。19861996年是以实现超大容量超长距离为目标,全面深入开展新技术援救阶段。 2010年光纤市场分析年光纤市场分析l 2010 2010年光纤光缆市场总体将供大于求，产能利用率仍处于较高水平。自从年光纤光缆市场总体将供大于求，产能利用率仍处于较高水平。自从20082008年年下半年市场需求明显向好，下半年市场需求明显向好，20092009年光纤光缆行业供不应求。展望年光纤光缆行业供不应求。展望20102010年，预计光纤需年，预计光纤需求约在求约在80008000万万90009000万芯公里，有效供给产能

5、约在万芯公里，有效供给产能约在90009000万万1000010000万芯公里，预计全年万芯公里，预计全年产能富余约产能富余约10001000万芯公里，产能利用率约在万芯公里，产能利用率约在85%90%85%90%之间，相比历史处于较高水平。之间，相比历史处于较高水平。l20102010年光纤价格下降已是共识。几大光纤厂商都预期年光纤价格下降已是共识。几大光纤厂商都预期20102010年光纤价格将下降，招年光纤价格将下降，招标价格可能有标价格可能有713%713%的下降幅度。总体上，由于光纤光缆市场集中度已经较高，厂商间的下降幅度。总体上，由于光纤光缆市场集中度已经较高，厂商间的协作沟通能力提

6、升，对价格影响力亦有提升，在市场需求仍然旺盛的背景下，预计的协作沟通能力提升，对价格影响力亦有提升，在市场需求仍然旺盛的背景下，预计下降幅度在下降幅度在10%10%以内。以内。l行业毛利率两头受压。预计行业毛利率两头受压。预计20102010年光纤价格下降，而光纤原材料年光纤价格下降，而光纤原材料预制光棒的价预制光棒的价格上升的概率较大，主要原因在于光纤需求量上升，而全球光棒产能满产，供应增长格上升的概率较大，主要原因在于光纤需求量上升，而全球光棒产能满产，供应增长相对较少，预计进口光棒价格可能提升相对较少，预计进口光棒价格可能提升510%510%。在两者的作用下，行业毛利率将大致回。在两者的

7、作用下，行业毛利率将大致回落至落至20082008年的水平。年的水平。l中长期看，光纤光缆行业的景气度仍有支撑。主要有两大支撑因素：一是全球尤中长期看，光纤光缆行业的景气度仍有支撑。主要有两大支撑因素：一是全球尤其是国内光通信行业的发展因其是国内光通信行业的发展因 3G 3G、三网融合等因素的推动处于一个、三网融合等因素的推动处于一个5-105-10年的景气期。年的景气期。二是光纤预制棒有望在明年取得行业性突破，并有望在未来五年内实现国产化，形成二是光纤预制棒有望在明年取得行业性突破，并有望在未来五年内实现国产化，形成新的行业增长动力。新的行业增长动力。 电磁波的波谱电磁波的波谱 100 TH

8、 z10 TH z1 TH z100 G H z10 G H z1 G H z100 MH z10 MH z1 MH z1 m可见光线10 m100 m1 m m10 m m100 mm1 m10 m100 m中波 (MF)短波 (H F)米波 (V H F)分米波(U H F)厘米波(SH F)毫米波(EH F)亚毫米波远红外线近红外线(光纤通信用）频率波长名称紫外线 光纤的损耗 l1310 : 0.35 -0.5 l850 : 2.3 -3.4 l光纤熔接点 1点/2 光纤通信系统的基本组成信息源电发射机光发射机光接收机电接收机信息宿基本光纤传输系统光纤线路接 收发 射电信号输入光信号输出

9、光信号输入电信号输出 下图示出单向传输的光纤通信系统，包括发射、接收和作为广义信道的基本光纤传输系统。 光发送机光发送机组成 半导体光源(核心)、驱动器和调制器。功能 将待发送的电信号进行电/光转换,并将转换出的光信号最大限度的注入光纤中进行传输。 光纤线路光纤线路 常用光纤连接器类型常用光纤连接器类型SC LC MT-RJ DSC VF-45 Opti-Jack 常用光纤连接器类型常用光纤连接器类型 2 常用光纤跳线常用光纤跳线 光接收机光接收机组成 光电检测器(核心)、放大器和相关电路功能 将光纤传来的光信号进行光/电转换,并对转换出的电信号进行放大和恢复. 光中继器光中继器 功能将经过一

10、段光纤线路传输后产生了失真的光信号进行放大及再生后送入下一段光纤中传送从而可延长光信号传输距离。 光纤收发器光纤收发器 功能光/电信号的转换。 光纤模块光纤模块 功能应用于连续光通信（城域网、以太网、光纤通路）交换机的光收发模组。从材料角度分 石英系光纤、多组分玻璃光纤、塑料包层石英芯光纤、全塑料光纤和氟化物光纤等。按传输模式分 单模光纤和多模光纤。按折射率分布情况分 阶跃型和渐变型光纤。按光缆结构分 束管式光缆，层绞式光缆，紧抱式光缆，带式光缆，非金属光缆和可分支光缆。按工作波长分 短波长光纤、长波长光纤和超长波长光纤。 光纤的分类光纤的分类单模： 8/125m， 9/125m， 10/12

11、5m多模： 50/125m 欧洲标准，62.5/125m 美国标准工业，医疗和低速网络： 100/140m， 200/230m塑料光纤： 98/1000m 用于汽车控制。 常用光纤规格常用光纤规格区别在于： 1. 单模光纤芯径小（10左右），仅允许一个模式传输，色散小，工作在长波长（1310和1550），与光器件的耦合相对困难 2. 多模光纤芯径大（62.5或50），允许上百个模式传输，色散大，工作在850或1310。与光器件的耦合相对容易 3、千兆，62.5/125光纤不超过275米，50/125光纤不超过550米。单模可以传几十公里。 单模光纤和多模光纤的区别单模光纤和多模光纤的区别 常见

12、光纤的组成结构常见光纤的组成结构松套层绞式双铠装光缆(直埋)松套层绞式光缆（防雷型）中心束管式铠装光缆(室外)中心束管式双铠装光缆(直埋)室内单芯单元光缆（室内）自乘式架空光缆制造光纤的方法很多，目前主要有：管内(化学汽相沉积)法，棒内法，(等离子体化学汽相沉积)法和(轴向汽相沉积)法。但不论用哪一种方法，都要先在高温下做成预制棒，然后在高温炉中加温软化，拉成长丝，再进行涂覆、套塑，成为光纤芯线。光纤的制造要求每道工序都要相当精密，由计算机控制。在制造光纤的过程中，要注意：光纤原材料的纯度必须很高。必须防止杂质污染，以及气泡混入光纤。要正确控制折射率的分布；正确控制光纤的结构尺寸；尽量减小光纤

13、表面的伤痕损害，提高光纤机械强度。 光纤的制造光纤的制造传输衰减小，传输距离长。传输频带宽，通信容量大。抗电磁干扰，传输质量好。体积小、重量轻、便于施工。原材料丰富，节约有色金属，有利于环保。易碎不易接续。 光纤通信的特点光纤通信的特点 针对各种应用和环境条件等，通信光缆有架空、直埋、管道、水底、室内等敷设方式。其中架空光缆的敷设方法有两种：1. 吊线式：先用吊线紧固在电杆上，然后用挂钩将光缆悬挂在吊线上，光缆的负荷由吊线承载。2. 自承式：用一种自承式结构的光缆，光缆呈“8”字型，上部为自承线，光缆的负荷由自承线承载。 光纤的敷设方式光纤的敷设方式造成光纤衰减的主要因素有：本征，弯曲，挤压，

14、杂质，不均匀和对接等。本征：是光纤的固有损耗，包括：瑞利散射，固有吸收等。弯曲：光纤弯曲时部分光纤内的光会因散射而损失掉，造成损耗。挤压：光纤受到挤压时产生微小的弯曲而造成的损耗。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。不均匀：光纤材料的折射率不均匀造成的损耗。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0.8m)，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。 造成光纤衰减的主要原因造成光纤衰减的主要原因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。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

15、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。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。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。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。 光纤产品的功能光纤产品的功能 光纤在网络综合布线系统中应用光纤在网络综合布线系统中应用设备间设备间建筑群子系统建筑群子系统干线子系统干线子系统管理管理间间配线子系统配线子系统工作区布线工作区布线 光纤通信系统的应用

16、光纤通信系统的应用1. 光纤通信网光纤公用电信网：核心网、城域网 我国市内电话光缆传输试验从 1978 年开始。目前，公用电信网的传输线基本上均是采用光纤光缆连接。光纤局域网光纤宽带网光纤接入网无线通信网海底光缆及洲际通信网 光纤通信系统的应用光纤通信系统的应用2. 能源、交通和其他电力系统的监视、控制和管理：由于使用了光纤，不受强电磁干扰，不仅信息传输量增大，而且工作更加可靠。传输信息用的光纤，可以放在输电线、地线的中心，不受干扰，施工方便。用电设备观测雷击很困难，因为雷击对电设备也可能造成破坏。而用光纤却可以直接观测雷击现象，观测装置由检测器、光纤和观测记录仪等组成。雷击时位于铁塔上的检测

17、器产生瞬间高电压，由于是光纤传输，对观测记录仪不会造成影响。 光纤通信系统的应用光纤通信系统的应用2. 能源、交通和其他煤炭系统的监视、控制和管理： 电监控系统信号均为电信号，在含瓦斯高的矿井中容易引起爆炸。因此，如果考虑安全因素，电信号功率不能太大，这又导致传输距离受限。而如果采用光纤系统，很多设备可以无源化，即保证了安全，又能实现远距离监控。 光纤通信系统的应用光纤通信系统的应用2. 能源、交通和其他铁路通信网 铁路通信网是直接为铁路运输调度服务的独立通信网。它具有结点多，分支、插入话路频繁，通信容量有大有小，通信距离长短不一，组网方式多种多样，传输信号种类各异等特点。电气化铁路对通信要求：通信容量要大，不受电力机车强电磁干扰，传输电话、数据以外还要传输列车运行的长距离无人监控图像信号。除了光纤通信，没有哪一种通信方式能满足这些要求。地铁控制系统高速公路监控系统 光纤通信系统的应用光纤通信系统的应用3. 军事战术通信主要有两种系统：一种是本地分配系统，包括战地指挥所的布线，兵器之间的连接，野战计算机的互连，以及基地信息传输系统等；一种是长距离战术通信系统，一般通信距离超过 1千米。水下通信系统是扫雷舰与浮游载体之间的数据传输线路。扫雷舰的主要任务是清扫航道上的水雷，而利用浮游载体扫雷最为