光纤光缆知识培训ppt课件

1、华为光纤光缆产品引见第一部分 光纤通讯简介第二部分 光纤知识引见第三部分 光缆知识引见一、光纤通讯简介光纤通讯特点； 光纤通讯原理；3. 影响要素；4. 波段划分以光波传送信号，以光纤为传送介质的通讯方式称为光纤通讯。信息容量大传输损耗低，无中继间隔远；资料丰富；抗电磁干扰；串话小，严密性好；体积小、质量轻；耐化学腐蚀，适用于特殊环境光纤通讯的优点：1.光纤通讯特点发送端接纳端光纤 对来自信息源的信号进展调制，变换成光信号。 把光信号复原。光通讯系统的原理是经过一条光纤将一个信号传送到远端的接纳机上。在发送端，电信号被转换到光域，并且在接纳端被转换回原来的电信号。2.光纤通讯原理光纤通讯系统包

2、括光纤光缆、系统、器件。有三个主要的要素可以影响光通讯系统中的光传输。光通讯的影响要素：3.影响要素衰减：当光经过光纤传输时，由于吸收、散射以及其他辐射损耗，它将损失能量。在某一点，功率电平能够会变得太弱，以致于接纳机不能分辨出光信号与背景噪声。带宽：由于光信号是由不同频率组成的，光纤将会限制最高与最低频率，并且将会限制信息承载容量。色散：当光信号经过光纤传输时，光脉冲将会分散或者展宽，并且将会限制超高比特率上或者经过超长间隔传输的信息承载容量。波段简称说明范围(nm)O-bandOriginal1260 to 1360E-bandExtended1360 to 1460S-bandShort

3、 wavelength1460 to 1530C-bandConventional1530 to 1565L-bandLong wavelength1565 to 1625U-bandUltra long wavelength1625 to 16754.波段划分二、光纤知识引见光纤根本知识； 光纤分类规范；光纤性能参数；1.1 光纤根本构造;1.2 光纤传输原理；1.光纤根本知识芯层包层缓冲层维护层(core)(cladding)(coating)光纤构造表示图光纤构造普通是双层或多层的同心圆柱体。中心部分是纤芯，纤芯以外的部分称为包层。纤芯的作用是传导光波，包层的作用是将光波封锁在光纤中传播

4、。1.1 光纤根本构造n1n21.2 光纤传输原理 光波在光纤中是以全反射的方式传播的。光波在光纤中实现全反射的条件是： 光纤纤芯的折射率一定要大于光纤包层的折射率。 进入光纤的光线向纤芯-包层界面入射时，入射角应大于临界角。 2.光纤分类规范GB15972IEC793ITU光纤名称A1aA1aG.65150m多模光纤A1bA1b62.5m多模光纤B1.1B1.1G.652A,B非色散位移单模光纤B1.2B1.2G.654截止波长位移单模光纤B1.3B1.3G.652C,D波长扩展单模光纤B2B2G.653色散位移单模光纤B3B3色散平坦单模光纤B4B4G.655A,B非零色散位移单模光纤多模

5、光纤定义：具有大的芯径(50或62.5m) ，可以采用不同的传输途径多个方式来传输的光纤。优点：容易与光源以及其他光纤进展耦合，光源发射机本钱低，并且具有简单的衔接与熔接特性。缺陷：具有相对较高的衰减、低带宽，使得光在多模光纤内的传输被限制于短间隔。 运用：主要运用在接入网和局域网等短间隔场所。单模光纤定义：芯径较小9um)，只能采用一种传输途径单个方式来传输的光纤。优点：消除了方式色散，衰减小，传输间隔远,大带宽，能在超长间隔上承载10Gbit/s与40Gbit/s信号。缺陷：不能与光源以及其他光纤进展耦合，光源发射机本钱高。运用：主要运用在长途骨干网、城域网、接入网等场所。多模光纤 vs

6、单模光纤 多模单模光纤成本昂贵不太昂贵传输设备基本的、成本低更昂贵（激光二级管）衰减高低传输波长850nm到1300nm1260nm到1640nm使用芯径更大，易于处理连接更复杂距离本地网络（200KM）带宽有限的带宽（短距离内为10Gb/s）几乎无限的带宽（对于DWDM为1Tb/s）结论光纤更昂贵，但是网络开通相对不昂贵提供更高的性能，但是建立网络很昂贵光纤运用 ITU标准光纤类型适用场合G.651多模多模光纤，适合光波波长为850nm/1310nm短距离传送（局域网）G.652单模适合光波波长为1310nm1550nm(接入网）G.653单模适合光波波长为1550nm长距离传送（主干网，海

7、底光缆）G.654单模适合光波波长为1550nm长距离传送（海底光缆,不支持DWDM）G.655单模适合光波波长为1550nm长距离传送（主干网，海底光缆,支持DWDM）备注：各种光纤由于模场直径不一样，因而不能混用（影响光纤接续时的纤芯对中），同时由于长距离传送光缆价格较高，在接入网一般不会采用，接入网用光纤一般均为G652.3.光纤性能参数3.1 几何尺寸参数3.2 光学及传输特性参数3.3 机械及环境性能参数3.4 光纤的主要限制要素光纤的几何尺寸参数 纤芯直径 纤芯/包层同心度 包层外径(d=dx+dy/2) 包层不圆度(|dmax-dmin|/d) 涂层外径 包层/涂层同心度 光纤翘

8、曲度 RdxdyR3.1 几何尺寸参数光纤几何尺寸参数典型值 纤芯直径(多模光纤)： 纤芯直径(单模光纤)： 纤芯/包层同心度： 包层外径： 包层不圆度： 涂层外径： 包层/涂层同心度：62.5/50m810m1.0m125m2m2%245m10m15m 光纤翘曲度：2m 衰减系数 色散系数 截止波长 弯曲损耗 偏振模色散 模场直径3.2 光学及传输特性参数模场直径：高斯分布的单模光纤，模场直径是光场幅度分布1/e处各点所围成圆的直径，也等于光功率分布1/e2处各点所围成圆的直径。模场直径衰减系数 10log(P0/PL)/LdB/km这里；P0 输入光功率 PL 经过L长度的光纤后的输出光功

9、率 L 传输间隔P0PLL衰减系数衰减 (dB/km)波长(nm)131015500.360.20单模光纤的典型谱衰耗OH-吸收峰(又称为：水峰)色散系数： 光纤的色散分为模间色散多模光纤的方式色散和单模光纤的模内色散资料色散和波导色散，而呵斥光在一样传输介质中的传播速度不同的景象。其程度用色散系数进展反映。色散系数84-401200-818001400150016001700132nm4色散D(ps/(nmkm)波长(nm)1非色散位移光纤2色散位移光纤3色散平坦光纤4 非零色散位移光纤不同单模光纤的色散曲线截止波长： 光纤作为单模光纤任务的最短波长。任务波长超越此波长时，只能传输基模，此光

10、阴纤为单模光纤；任务波长低于此波长时，除基模外，高次模也可传输，此光阴纤为多模光纤。截止波长弯曲损耗： 宏观弯曲损耗：是指光纤在以远远大于光纤外径的曲率半径弯曲时，所引入的附加损耗。 微观弯曲损耗：是指光纤遭到不均匀应力的作用，光纤轴产生的微小不规那么弯曲所引入的附加耗。弯曲损耗偏振模色散： 基模包含两个正交的矢量，这两个偏振矢量在传播过程中会产生时延，从而引入偏振模色散偏振模色散PMD 偏振模色散：光学及传输特性参数典型值 衰减系数： 色散系数： 截止波长： 弯曲损耗：1310nm波优点：0.36dB/km1550nm波优点：0.22dB/km1310nm波优点： 0ps/(nmkm)155

11、0nm波优点：19ps/(nmkm)cc1260nm以75mm为直径松绕100圈1550nm波优点附加衰减：0.05dBPMD0.5ps/(km)1/2 模场直径：1310nm: 8-10m; 1550nm: 9-11m 光纤温度衰减特性 光纤浸水性能 光纤老化性能-60oC+85oC下附加衰减： 0.05dB/km23oC下，浸水14天后附加衰 减：0.05dB/km 温度湿度衰减特性-10oC+85oC，98%RH下附加衰减： 0.05dB/km85oC下老化一个月后附加衰 减：0.05dB/km3.3 机械及环境性能参数 光纤的主要限制要素：衰减 Attenuation色散 Disper

12、sion偏振模色散Polarization Mode Dispersion3.4 光纤的主要限制要素反映光信号损失的特性限制了传输的间隔缘由： 吸收:紫外吸收、红外吸收 散射：受激布里渊散射、受激拉曼散射、瑞利散射 发射端光 纤接纳端衰减Attenuation目前的技术曾经根本上到达了光纤衰减的实际极限光纤放大器的出现处理了衰减对光纤系统的限制单信道全光中继数字通讯光-电-光中继的数字通讯目前适用化的光纤放大器中主要有：掺铒光纤放大器EDFA半导体光放大器SOA光纤拉曼放大器FRA反映脉冲展宽的特性限制了传输容量的大小和传输间隔的间隔缘由： 不同的波长具有不同的速度发射端光 纤接纳端色散Dis

13、persion速 率1550nm（G.652）1550nm（G.655）1310nm（G.652）2.5Gb/s928km4528km6400km10Gb/s58km283km400km20Gb/s14.5km70km100km40Gb/s3.6km18km25km受色散限制的无中继间隔大致实际值对高速传输系统来说，色散并非越小越好，否那么会存在非线性效应，降低系统性能；色散斜率同样重要，大的斜率会导致边缘信道的色散累积量差别的增大，同样会影响系统性能。反映脉冲展宽的特性，统计量限制了传输容量的大小和传输间隔的间隔缘由：极化模的轴向传输速度不同偏振模色散D在单模光纤传输中，光波的基模含有两个相

14、互垂直的偏振模。假设光纤的几何尺寸具有理想的均匀对称性而且没有应力，这两个偏振模将以一样的速率在光纤中传播，到达光纤另一端的时间也没有任何延迟。但在实践的光纤中，这两个偏振模以不同的速率传播，因此到达光纤另一端就存在一个时间差，单位长度上的时间差就称为PMD系数。 采用PMD补偿器件导致PMD产生的缘由 1、内在的：芯层、包层的圆度；芯/包层同心度；玻璃外表应力；涂料的不圆度和同心度2、外在的：受挤压；弯曲；扭曲受PMD限制的无中继间隔大致实际值PMD链路值小于0.2即可满足目前40G的传输二、光缆知识引见光缆根本知识； 华为光缆系列；1.1 光缆的定义1.2 光缆型号命名规那么1.3 性能寿

15、命影响要素1.4 光缆设计根本原那么1.5 光缆的分类1.6 光缆的性能参数1.光缆根本知识 光缆:用适当的资料和缆构造，对通讯光纤进展收容维护，使光纤免受机械和环境的影响和损害，顺应不同场所运用。 1.1 光缆的定义Slotted Core optical cable骨架式光缆Central Tube optical cable中心束管式光缆Loose Tube optical cable层绞式光缆Ribbon optical cable带状光缆常见光缆构造如下：分类护套加强构件构造特征外护层光纤芯数光纤类型GY室外光缆GJ室内光缆GH海底光缆GR软光缆GS设备内光缆GT特殊光缆无符号金属加

16、强件F非金属加强芯FRPH非金属加强芯芳纶丝G金属重型加强件D光纤带构造G骨架槽构造X中心管式构造T油膏填充构造Z阻燃C自承式构造88字型构造YPE聚乙烯护套A铝带纵包PE护套简称A护套S钢带纵包PE护套简称S护套W钢带纵包夹带平行钢丝的PE护套W护套M铝带纵包夹带平行钢丝的PE护套M护套33钢丝铠装PE护套53钢带铠装PE护套54钢带铠装PE护套尼龙63芳纶铠装PE护套333双层钢丝铠装PE护套A1a50/125多模光纤A1b62.5/125多模光纤B1.1G.652B单模光纤B1.3G.652D低水峰单模光纤B4G.655单模光纤光纤数量 53+33钢带铠装PE护套钢丝铠装PE护套1.2

17、光缆型号命名规那么光纤外表裂痕微弯损耗光纤断裂衰耗添加侧应力裂痕扩展 应 力 潮 气 氢 气1.3 光缆性能寿命影响要素纤膏松套管单根加强芯缆膏余长控制阻水纱、阻水带金属带纵包PE护套提供机械维护防止光纤受力阻止潮气侵入严厉挑选资料控制资料析氢反响析氢径向防水轴向防水1.4 光缆设计的根本原那么按光纤在光缆中的形状分：紧构造、松构造、半松半紧构造按缆芯构造分：中心管式、层绞式、骨架式按光缆敷设条件分：架空、管道、直埋和水底光缆按光缆运用环境场所分：室外光缆、室内光缆 1.5 光缆的分类1：拉伸应力应变、破断力；2：压扁； 3：冲击低温下冲击；4：弯曲反复、动静态、低温下弯曲；5：振动； 6：曲

18、绕； 7：改动；8：卷绕； 9：风振； 10：舞动：11：过滑轮实验； 12：护套磨损；13：标志磨损。光缆的机械特性参数：1.6 光缆的性能参数 1：温度循环； 2：浸水； 3：滴流； 4：渗水； 5：熄灭； 6：护套高温下的一致性 7：护套耐电痕实验。光缆的环境特性：拉伸应力应变、破断力：短期拉伸是考量施工时接受牵引的才干，长期拉伸是考量光缆施工后正常任务时接受纵向牵引的才干。应力应变考量自承式架空光缆接受纵向应力的光缆变化的大小；破断力那么考量电力光缆拉断时所能接受的力值才干。压扁：短期压扁考量施工光阴缆接受各种侧压要素汽车、人员的抗侧压才干，长期压扁考量施工后光缆受种种侧压要素挤压、土

19、地板结抗侧压的才干。冲击：考量光缆在施工时泥土或石块对光缆的冲击才干。光缆参数的意义：弯曲反复弯曲、动静态弯曲、低温下弯曲 反复弯曲考量光纤在施工时所能接受的抗反复弯曲才干。动静态弯曲考量光缆在施工时或施工后所能接受的抗弯才干。低温下弯曲考量在低温下光缆主要是护套的抗弯才干。振动：考量光缆在桥梁、铁路等振动较大的场所的抗振才干。曲绕：该参数考量光缆在施工中能否有韧性。改动：该参数考量光缆在施工中盘缆、接头等抗扭的才干。卷绕：考量施工时倒盘、过施工滑轮等的才干。风振：考量自承式光缆在任务时抗通常风力的才干。舞动：考量自承式光缆在任务时抗较大风力的才干。过滑轮实验：考量光缆经过滑轮施工的才干。护套

20、磨损：考量光缆在施工过程中抗护套磨损的才干。标志磨损：考量光缆在施工主要是管道、架空方式后护套标识的耐磨才干。主要为质量事故的方便处置。温度循环：考量光缆在所要求的温度下正常任务的才干。重要性依次而降低：特殊高低温场所，架空缆、管道缆、直埋缆、室内缆。浸水：水渗入过光缆护套的才干。滴流：填充式光缆的纤膏和工艺性能，它关怀光缆在高温下纤膏不能过稀。渗水：考量阻水资料和工艺性能，它关怀光缆在直埋方式或管道方式施工后接续前水能否能经过端头进入光缆。熄灭：考量光缆的抗延燃以及熄灭后烟气量大小。通常要思索护套的阻燃性能。护套高温下的一致性：考量室内缆在高温下光缆的纵向一致性。护套耐电痕实验：考量ADSS

21、光缆抗电腐蚀的性能。2.华为光缆系列2.1 室外光缆2.2 带状光缆2.3 8字光缆2.4 室内光缆2.5 两用光缆2.6 特殊光缆2.1 室外光缆主用于干线和城域网的直埋、管道、架空建立黑色PE护套双面涂塑钢带阻水带平行加强钢丝光纤光纤油膏松套管黑色PE护套铝(钢)塑复合带阻水带充油松套管铠装钢丝光缆油膏GYXTW 212GYXTA(S) 212黑色PE护套双面涂塑铝(钢)带扎纱金属加强件充油松套管光缆油膏外PE护套涂塑钢带扎纹铠装阻水带金属加强件充油松套管铝塑复合带内PE护套GYTA(S) 221696GYTA53 22162.2 带状光缆GYDXTW 8432GYDTA(S) 36648

22、GYDTA53 36576GYDGA 48480黑色PE护套涂塑皱纹钢带阻水带平行加强钢丝光纤带光纤油膏充油松套管黑色PE护套双面涂塑铝钢带金属加强件小PE填充绳光缆油膏充油松套管外黑色PE护套涂塑钢带铠装阻水带内黑色PE护套双面涂塑铝带金属加强件光缆油膏充油光纤带松套管小PE填充绳肋标4芯带 涂塑铝带阻水带中心加强芯骨架PE外护套撕裂绳主用于大芯数高度密集的城域骨干网络的建立2.3 “8字光缆该光缆将缆芯部分和钢丝吊线集成到一个“8字形的PE护套内，构成自承式构造，在敷设过程中无需架设吊线和挂钩，施工效率高，施工费用低。可以非常简单地实现电杆与电杆之间、电杆与楼宇之间、楼宇与楼宇之间等的架空

23、敷设。承重钢丝黑色PE护套吊带黑色PE护套涂塑钢(铝)带铠装光缆油膏金属加强件阻水带充油光纤松套管大8字光缆GYTC8S(A) 4144钢绞线吊带黑色PE护套阻水带松套管光纤油膏小8字光缆GYXTC8Y 212主要用于楼宇内局域网建立，楼内垂直布线PVC护套900m紧套光纤芳纶丝紧套光纤中心加强构件芳纶丝外护套光纤纤芯光纤包层光纤涂覆层紧套缓冲层外护套紧套光纤芳纶丝芳纶丝涂覆光纤紧套层外护套外护套紧套光纤芳纶丝紧套光纤中心加强芯芳纶丝子单元护套PVC外护套芳纶丝光纤带PVC外护套2.4 室内光缆主用于楼宇间、楼宇内局域网或FTTH建立阻水纱紧套光纤芳纶丝抗紫外线外护套2.5 室内外两用光缆 阻水纱紧套光纤PVC内护套阻水资料芳纶丝抗紫外线外护套撕裂绳112芯紧套非金属加强芯阻水资料抗紫外线外护套撕裂绳2.6 特殊光缆2.6.1 皮线光缆2.6.2 气吹微缆2.6.3 路面微