光纤与光缆技术

1、光纤与光缆技术光纤与光缆技术第一篇第一篇 光纤光纤第一章第一章 概概 述述第一篇第一篇 光光 纤纤第一章第一章 概概 述述第一节第一节 光纤通信技术发展历程光纤通信技术发展历程一、光纤通信概念一、光纤通信概念1、光纤通信：以激光作为载体，以光纤作为传输媒、光纤通信：以激光作为载体，以光纤作为传输媒 介的通信方式。介的通信方式。 2、光纤通信发展史、光纤通信发展史(1)原始的光通信：烽火台，旗语；原始的光通信：烽火台，旗语； (2)近代的光通信：大气激光通信近代的光通信：大气激光通信用承载信息的光波，通过大气作为传输信道完成到用承载信息的光波，通过大气作为传输信道完成到点对点或点对多的信息传输。

2、点对点或点对多的信息传输。特点：不用敷设任何线路，简单经济；特点：不用敷设任何线路，简单经济； 受气候影响大，传输不稳定，有局限性。受气候影响大，传输不稳定，有局限性。 雨天：雨天：30dB/km；浓雾：；浓雾：120dB/km 数千米至数十千米范围数千米至数十千米范围衰减：衰减：光从光纤的一端射入，从另一端射出，光的强度会光从光纤的一端射入，从另一端射出，光的强度会 减弱，这意味着光信号通过光纤传播之后光能量衰减了一减弱，这意味着光信号通过光纤传播之后光能量衰减了一部分。部分。(3)现代光纤通信现代光纤通信1966.7 美籍华人高锟美籍华人高锟 提出光纤通信的概念，并指提出光纤通信的概念，并

3、指出制造出出制造出20dB/km的光纤可实现利用光纤的目的。的光纤可实现利用光纤的目的。1970年年 美国美国 康宁公司康宁公司 20dB/km1975年年 美国美国 康宁公司康宁公司 4dB/km1976年年 美国美国 康宁公司康宁公司 0.5dB/km1986年年 日本日本 住友公司住友公司 0.154dB/km2002年年 日本日本 住友公司住友公司 0.148dB/km光纤通信的发展可以分为三个阶段：光纤通信的发展可以分为三个阶段：第一阶段第一阶段(1966-1976)，短波长，短波长(0.85微米微米)、低速率、低速率 (45或或34Mb/s)多模光纤；多模光纤；无中继传输距离无中继

4、传输距离10km；第二阶段第二阶段(1976-1986)，长波长，长波长 (1.31和和1.55微米微米)、速率速率 (140-565Mb/s)单模光纤；单模光纤；无中继传输距离无中继传输距离50-100km ；第三阶段第三阶段(1986-1996)，波长，波长 (1.55微米微米)、速率、速率 (2.5-10Gb/s)单模光纤；单模光纤；无中继传输距离无中继传输距离100-150km ；3、光纤通信系统的组成、光纤通信系统的组成光纤通信系统可以传输数字信号，也可以传输模拟光纤通信系统可以传输数字信号，也可以传输模拟信号，一般有话音、数据或多媒体信息。信号，一般有话音、数据或多媒体信息。1、光

5、纤：光导纤维，是一种利用光在玻璃或塑料、光纤：光导纤维，是一种利用光在玻璃或塑料 制成的纤维中全反射原理而达成的光传制成的纤维中全反射原理而达成的光传 导工具。导工具。二、光纤光缆概念二、光纤光缆概念2、光缆：由光纤和塑料保护套及塑料外皮构成，、光缆：由光纤和塑料保护套及塑料外皮构成， 由一定数量的光纤按一定方式组成缆芯，由一定数量的光纤按一定方式组成缆芯， 外包有护套，有的外包覆外护层，用以实外包有护套，有的外包覆外护层，用以实 现光信号的传输的一种通信线路。现光信号的传输的一种通信线路。金属加强金属加强构件、松构件、松套层绞、套层绞、油膏填充油膏填充式、聚乙式、聚乙烯内护套、烯内护套、皱纹

6、钢带皱纹钢带铠装、聚铠装、聚乙烯外护乙烯外护层的通信层的通信用室外光用室外光缆缆.应用：海底光缆、高压电塔上的空架光缆、核能电应用：海底光缆、高压电塔上的空架光缆、核能电 厂的抗辐射光缆、有线电视线，医用内窥镜。厂的抗辐射光缆、有线电视线，医用内窥镜。第二节第二节 光纤的分类及优缺点光纤的分类及优缺点一、分类一、分类1、按光在光纤中的传输模式、按光在光纤中的传输模式(1)多模光纤：中心玻璃芯较粗多模光纤：中心玻璃芯较粗(50-100微米微米)，可传，可传多多 种模式的光种模式的光； 常用：常用：62.5/125型，型，50/125型型(2)单模光纤：中心玻璃芯较细单模光纤：中心玻璃芯较细(9或

7、或10微米微米)，可传，可传一一 种模式的光。种模式的光。2、按折射率分布情况、按折射率分布情况(1)突变型：光纤中心芯到玻璃包层的折射率是突变；突变型：光纤中心芯到玻璃包层的折射率是突变；(2)渐变型：光纤中心芯到玻璃包层的折射率是逐渐变渐变型：光纤中心芯到玻璃包层的折射率是逐渐变小的。小的。3、按最佳传输频率窗口：、按最佳传输频率窗口：(1)常规型：光纤生产厂家将光纤传输频率最佳化在单常规型：光纤生产厂家将光纤传输频率最佳化在单一波长的光上；例如：一波长的光上；例如：1300nm(2)色散位移型：光线生产厂家将光纤传输频率最佳化色散位移型：光线生产厂家将光纤传输频率最佳化在两个波长的光上。例：在两个波长的光上。例：1300、1550nm 二，光纤的优缺点二，光纤的优缺点 1、优点、优点： 传输容量大；传输容量大； 损耗低；损耗低； 抗电磁场和电辐射；抗电磁场和电辐射； 体积小、重量轻；体积小、重量轻； 节省有色金属和材料节省有色金