FTTH光纤通信概论基础知识

FTTH光纤通信概论基础知识1.1.光纤通信概论1.1.1.光通信光通信，就是利用光波来载送信息，实现通信。光通信是自然界最原始、最普遍的一种通信手段，也是人与自然、人与社会、人与人交流的最基础的手段之一。我们每天目视的一切，都是一种光通信过程，只不过是一种被动的接收性光通信过程。随着信息交互的需要，发展出主动利用光传递信息的手段和技术，比如古代的烽火台、现在用以指挥交通的红绿灯等均可算是主动性光通信手段，但这种光通信仅限于大气式视距通信，并且仅仅具备传送图像信息的功能。随着近现代“信息”含义的內伸和外延，信息通信除了图像交互，还发展出了文本交互、音频交互、视频交互和数据交互等等方式，这些信息交互方式以“超视距、不可视”为特征，并且这些交互方式已经复杂到不可能单纯只利用光在空气中的直线传播特性来完成，光通信系统应运而生。光通信系统具有如下模型：信源光信道系统信宿系统系统图1-1光通信系统模型信源系统：信息的产生来源，是信息动态运行一个周期的起始环节。可以是人、机器、自然界的物体等等。信宿系统：信宿系统是相对于信源系统而言的。信宿系统是信息动态运行一个周期的最终环节。其功能是接收情报信息，并选择对自身有用的信息加以利用，直接或间接地为某一目的服务。光信道系统：以光波作为运输载体和处理对象，以有效性和可靠性为目的，保证信源信息高效无误地传送至信宿的通路系统，是连接信源系统与信宿系统的中间环节。1.1.2.光纤通信早在光纤通信之前，人们已经在利用光进行通信上的尝试了。容易想象，利用光在空气中直线传播的特点，进行大气传输光通信，不需要任何线路，简单、经济。1960年梅曼（T.H.Maiman）发明了红宝石激光器，产生了单色相干光，使高速的光调制成为可能，美国林肯实验室首先利用氦氖激光器通过大气传输了一路彩色电视。随后，相继出现了各色各样的大气传输系统实验。但后来发现大气传输光通信有许多严重的问题：(1).气候对通信的影响十分严重。大雾时，通信几乎中断。(2).由于大气气温不均匀，使它的密度或折射率不均匀，以及大气湍流的影响，使光线发生漂移和抖动。通信的信噪比变劣，传输不稳定。(3).大气传输设备要求架设在高处，收发两地直线可见。这种地理条件使大气传输光通信的使用范围具有局限性。1966年，英籍华人高锟（C.K.Kao）和Hockham预见利用玻璃可以制成衰减为20dB/km的通信光导纤维（简称光纤）。同时期的其他实验证明，编码在光信号上的信息可以通过玻璃纤维波导传输。波导提供了一种可以传导光信号的介质，该介质使光信号在其中传输一定的距离而不发生散射，即光能仍较集中。这就使信号在另一端被接受时仍有足够的强度，因此传输的信息可以通过解码被读取出来。这些早期的实验证明了光信息通过光纤传输是可行的。1970年，康宁公司的Maurer等人根据高锟的理论首先制出衰减为20dB/km的光纤，光纤传输的实用取得重大突破。之后，世界各发达国家纷纷开展光纤通信的研究，从此光纤传输开始了以最高的传输容量和最长的传输距离来传输信息的历程，并且发展速度惊人。随着技术难题的解决，光网络传输容量和传输距离持续增长，同时，将一比特信息传输一公里所耗费的造价持续降低。基本上实现了运营商可以不考虑传输距离，而只对线路估价的目标。光纤引入通信领域之后，随着光纤传输系统的发展，通信网络也一步步向着光网络进化。P发光二极管发射机接收机λ再生器多模光纤（a）P多纵模激光器1.31μm发射机接收机λ单模光纤（b）P

单纵模激光器1.55μm发射机 接收机λ（c）P单纵模激光器发射机λ1接收机λλ2λ1λ2λ3接收机发射机λ3光放大器发射机WDM复用器WDM解复用器接收机（d）1-2光纤传输系统的进化（a）使用发光二级管和多模光纤的早期系统（b）使用多纵模激光器和单模光纤、工作波长波段、抑制模间色散的系统（c）工作波长为波段、低损耗、使用单纵模激光器抑制色散射的系统（d）工作波长为、使用光放大器代替再生器、多波长传输的当代波分复用系统。发射机左侧的P-λ曲线表征发射信号的功率谱上图简要概括了光纤传输系统的进化。可以看出，光纤传输系统的进化依赖于发射机技术（光源）/接收机技术（光源检测）、光纤技术和放大器技术的不断突破。驱动光纤技术不断突破的两大源动力是对长距离和大容量孜孜不倦的追求。长距离要求光纤损耗小，不断降低其固有损耗和附加损耗；大容量要求光纤具有很宽的带宽，采用长波长的载波并抑制色散。目前使用的光纤绝大部分都是基于二氧化硅（SiO）材2质的光纤，这种光纤在红外波段有三个低损耗窗口，分别是、和。其中，窗口被称为短波长窗口，和窗口被成为长波长窗口。高锟在其论文中指出：降低玻璃内的过度金属杂志粒子是降低光纤衰减的主要因素。根据这一理论的指引，在70年代初期，人们对原材料经过严格提纯以后，发现在波段内石英光纤的损耗比较低。因此，70年代至80年代初期的光纤通信系统就使用这一波段。图1-3光纤的损耗窗口之后通过对光纤损耗原因作进一步分析，人们发现光纤材料中的水气（主要是OH-）对光纤损耗影响很大，特别是在波长的地方有一个强烈的吸收峰。在改进工艺，降低这个吸收峰以后，人们又发现在和这两个波长处有比波段更低的损耗。波长的最低损耗可达以下，波长的最低损耗可达。后来由于激光器首先成熟并得到广泛应用，所以现在正在大量运营的光纤通信系统就工作在这一窗口。不过，由于波长的损耗最低，其损耗系数大约为波长区的一半，因此又称波长区为石英光纤的最低损耗窗口，继和波长之后，被称之为第三窗口。1980年，在窗口，实用光纤衰减低至，已接近理论值。这样，使得长距离的光纤通信成为可能。这一窗口对人们具有很大的吸引力，特别是近几年光纤放大器的研制成功，使得这一窗口成为人们积极开发、应用的热点。要实现大容量的通信，就要求光纤具备很宽的带宽。受归一化频率的制约，单模光纤具有最宽的带宽，是最理想的传输介质。但单模光纤的芯径只有，工艺要求极高，在70年代初，难以做到，所以在当时多采用芯径较粗的多模光纤。光信号在多模光纤中传输时，遵循传统的几何光学模型，光信号中的每一条光线，都沿着不同的路径在光纤中传播，每一条不同的路径相应于一个传输模式。不同的路径长度有所不同，因此与其他模式相比，每一个模式在光纤中传播的速度也稍有不同。这样，不同的模式到达光纤接收端时的时间也不同，造成光信号的展宽模糊，这种信号模糊通常被称为色散，而由于上述情况引入的色散被称为模间色散。随着光纤制作工艺的改进，波段的单模光纤研制成功，这样在光纤中光能量只能以单一模式传输，有效消除了模间色散的影响，应用于通信系统后，使得传输的比特率和传输距离都大幅增加。但伴随更低损耗的1.55波段单模光纤的研制和使用，另一个限制因素——色散射，逐渐成为影响系统性能的主要限制因素。与模间色散相似但不同的是，色散射是由于玻璃材质的不均匀性（如折射率不均匀、参杂离子浓度不均匀等），引起光脉冲中不同的频率分量以不同的速度传播，最终造成和模间色散一样的信号展宽现象，使得光信号变模糊，而且，光脉冲的谱越宽，由色散引发的信号模糊程度越大。对于标准的基于二氧化硅的光学纤维而言，在波段几乎没有色散射，但在波段色散射则较大。为克服这种难题，色散位移光纤发展了起来。终于在80年代中期，经过仔细设计，在波长窗口色散为零的色散位移光纤研制成功。这样采用单模光纤进行超大容量光纤通信也成为了可能。解决了光纤低损耗和零色散的问题，使长距离、超大容量的光纤通信变成了现实。1.1.3.光纤通信的特点与电缆和微波通信相比，光纤通信具有无与伦比的优越性。(1).通信容量大光纤通信是以光纤为传输媒介，光波为载波的通信方式，其载波—光波—具有很高的频率(约)，因此光纤具有很大的通信容量。(2).传输距离长光纤具有极低的传输衰耗系数，若配以适当的光发送设备和光接收设备，可使其中继距离达数百公里以上。这是传统的电缆、微波等根本无法与之比拟的。(3).保密性能好光波在光纤中传输时只在其芯区进行，基本上没有光泄露出去，因此其保密性能极好。(4).适应能力强光纤基材为玻璃，无金属辅件的光缆可以在强电场环境下工作，不受电磁场干扰，可用于电力网或变电所内做通信控制线路；光纤的抗腐蚀能力很强，可以在具有有害气体环境下工作，如化工厂等；光纤还具有优良的抗核辐射能力。(5).体积小、重量轻、便于施工维护光缆的敷设方式方便灵活，既可以直埋、管道敷设，又可以水底敷设和架空。(6).原材料来源丰富，价格低廉制造石英光纤的最基本原材料是二氧化硅既石英砂，在大自然中几乎是取之不尽、用之不竭，规模生产后价格低廉，并且替代了铜缆以后，节省了有色金属资源，的光缆线路可以节省铜150吨、铅500吨。但光纤也具有其固有的缺点：(1).质地脆，机械强度差因此光纤外围需要大量的辅材以弥补这一缺点，同时提高了施工工艺要求。(2).光纤的切断和接续需要一定的工具、设备和技术对光纤的断续操作其实是对纤芯的一项精细化操作，已经超出了人的手眼可以直接操作的范畴，必须借助一定的工具和设备，采用特殊的操作手段。(3).分路、耦合不灵活光纤的分路、耦合涉及到对光纤的熔融操作，且需要精密的仪器控制操作参数以保障分路、耦合后光纤的技术参数，非工厂环境下难以实施。此外，由于光纤本身的物理特性，需要对光纤的分路、耦合设计额外的接口单元。(4).光纤光缆的弯曲半径不能过小光在纤芯中是以全反射的方式进行传播，光纤光缆弯曲半径过小将破环全反射条件，使得光能量泄露，造成光信号大幅衰减甚至通信中断。1.2.光纤及光缆基础知识1.2.1.光纤的概念光纤是光导纤维（OpticalFiber）的简称。它是由玻璃、塑料和晶体等对某个波长范围透明的材料制成的，能传输光的纤维，是一种介质光波导，具有把光封闭在其中进行传播的导波结构。光纤主要由纤芯、包层和涂敷层三部分组成，如图1-4所示。图1-4光纤构造示意图纤芯的作用是传导光波。包层的作用是将光波封闭在光纤中传播。纤芯和包层均由石英材料构成，只不过是为了形成光波导效应，必须使纤芯折射率高于包层折射率（即），因而两者石英材料的掺杂情况不同。涂敷层的作用是保护光纤不受水汽的侵蚀和机械的擦伤，同时增加光纤的柔韧性，它一般采用环氧树脂或硅橡胶。在涂敷层外，有时为了增加光纤的机械强度，满足成缆要求，在涂覆层外面还加有塑料外套。目前主流应用的光纤有两种尺寸规格，一种是芯线标称直径规格为（纤芯直径/包层直径，下同）或的多模光纤，一种是芯线标称直径规格为的单模光纤。如图1-5所示。图1-5单模光纤、多模光纤标称规格1.2.2.光纤导光原理-几何光学理论光波与通信用的无线电波一样也是一种电磁波。不同的只是它的波长比无线电波的波长短很多，或者说它的频率比无线电波高很多，达到1013～1014Hz。图1-6中显示出了光波在电磁波谱图中的位置。人们所能直接看到的光波，仅仅是波长从起到这一小段的光波，我们称之为可见光。可见光包含红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种颜色，这七种颜色的光波混合在一起就成为白光。图1-6电磁波波谱图比红光波长（）更长的光波，叫红外光；比紫光波长（）更短的光波，叫紫外光。人们把紫外光、红外光和可见光都归入到光波的范围。当今用作通信传输的介质—石英光纤的低衰减“窗口”为的波段范围，就坐落在可见的红光波段和不可见的近红外光波段。光波与其他波长的电磁波一样，在真空中的传播速度为。光波在均匀介质中是直线传播的，在介质中的传播速度与其介质中的光折射率成反比，即式中，为介质的光折射率；代表光速（）。光波的波长（）、频率（）和波速（）之间的关系为当所使用的光纤的纤芯半径远大于传输光波长时（如多模光纤，其纤芯半径为，工作波长约为），可用几何光学理论对光在光纤中的传播原理进行解释，而当所使用的光纤的纤芯半径接近传输光波长时（如单模光纤，其纤芯半径为，工作波长约为），则需用波动光学理论进行解释。下面将通过几何光学理论，对光在光纤中的传播原理进行简单说明。在几何光学理论中，传输的光信号被看作是有许多条光线所组成，在一种材料（或介质）中以直线传播，并在两种介质的交界处发生反射和折射，图1-7（a）给出了纤芯（折射率为）和包层（折射率为）的模拟界面。一束光从纤芯射向纤芯和包层的界面，部分能量被以反射光的形式反射回纤芯，在忽略吸收的情况下，其余的能量以折射光形式传入包层。入射角是入射光线和两种介质界面的法线之间夹角，用表示。反射角是反射光线和法线之间的夹角，用表示。折射角是折射光线和法线之间的夹角，用表示。根据几何光学原理：反射定律：折射定律（斯涅尔定律）：（a）光的反射、折射（入射角<临界角）（b）光的折射（入射角=临界角）（c）光的全反射（入射角>临界角）图1-7几何光学原理当入射角增大时，折射角也随着增大。如果，当时，达到临界点，如图1-7（b）。随着继续增大，折射光线消失，所有的入射光能量都被反射回纤芯。这种现象称之为全反射。达到全反射现象时的最小的入射角被称之为临界角，如图1-7（c）。因此，根据几何光学理论，光信号是靠着光束在纤芯和包层界面的一系列全反射在光纤中向前传播的，如图1-8所示。图1-8光信号在光纤中的传播必须指出的是，根据，只有当光从折射率大的介质射入折射率小的介质时，即时，才能产生全反射。例如，当光从玻璃射入空气时能产生全反射；而当光从折射率小的空气射入折射率大的玻璃时，就不可能产生全反射。1.2.3.光纤类型(1).按其本身材料分类石英系光纤纤芯和包层均是由高纯度的二氧化硅（SiO）掺有适当2的杂质（如BO、PO、GeO、AeO等氧化物）制成。特点是23 25 2 23损耗低、强度大、可靠性好、但价格较高，目前应用最为广泛。石英芯塑料层光纤纤芯采用石英制成，包层采用硅树脂。特性同石英系光纤，但价格较低。多成分玻璃光纤一般采用SiO、NaO、CaO等多组玻璃材料制成。其特2 2点是损耗较低，但可靠性也较差。塑料光纤纤芯和包层都由高度透明的聚苯乙烯或聚甲基丙烯酸甲酯（有机塑料）制成。具有重量轻（为石英光纤的），韧性好（直径为仍可自由弯曲不断裂，而同样粗的石英光纤已成为玻璃棒），工艺简单，成本低等优点，但损耗较大、可靠性较差。多用于家电、音响，以及短距的图像传输红外光纤红外光纤是利用红外材料制成的光纤。具有极低的理论损耗极限，适用于长距离通信。但目前由于工艺和技术上的原因，损耗还相当大（每公里几十至几百分贝），正在进一步研究之中。(2).按光纤横截面上折射率分布状况分类阶跃型光纤渐变型光纤W型光纤图1-9典型的光纤截面和相应的折射率分布图(3).按光纤内部允许激励的电磁场总模数分类多模光纤单模光纤图1-10多模光纤和单模光纤(4).按使用波长分类短波长光纤：波长为的光纤。长波长光纤：波长为的光纤。超长波长光纤：波长为的光纤。(5).按特殊用途分类特殊用途的光纤亦称为特种光纤，是指适用于某些特殊场合的光纤。如：保偏（单偏振）光纤有源光纤双包层或多包层光纤增敏光纤特殊涂层光纤耐辐射光纤发光光纤(6).按ITU-T或IEC文号分类G.651多模光纤G.652零色散点在波长左右的单模光纤G.653零色散点在波长左右的单模光纤G.654截止波长位移单模光纤G.655非零色散位移单模光纤G.656宽带光传送的非零色散光纤G.657接入网用弯曲衰减不敏感单模光纤1.2.4.光纤性能指标光纤的特性参数主要有：(1).数值孔径（NumericalAperture；）在阶跃型光纤中，把受光角一半（即光线在光纤端面的最大入射角）的正弦值定义为光纤的数值孔径（简称NA）。即：光纤的数值孔径反映了光纤接受光能力的强弱。越大，即越大，光纤接受光的能力越强。但太大时，光纤的模畸变加大，影响光纤的带宽。对于通信光纤，一般为（0.18～0.24）±0.02。(2).归一化截至频率（）和截止波长（）归一化频率是光纤最重要的结构参数，它能表征光纤中传播模式的数量。光纤中传播的各模式均有其自身的归一化截止频率。它描述了各个模式的截止条件。对应归一化截止频率的波长称为截止波长。某一模式在光纤中导行、截止和临界的条件分别为：导行条件：截止条件：临界条件：当光纤的归一化频率满足时，光纤中只能传输HE模，11其它模都被截止，这种情况被称为光纤的单模传输。(3).模场直径（ModeFieldDiameter；MFD）模场直径，用来表征在单模光纤的纤芯区域基模光的分布状态。基模在纤芯区域轴心线处光强最大，并随着偏离轴心线的距离增大而逐渐减弱。一般将模场直径定义为光强降低到轴心线处最大光强的的各点中两点最大距离。模场直径的大小与所使用的波长有关系，随着波长的增加模场直径增大。典型值：，典型值：。模场直径一般越小越好，有利于增加光纤的抗弯性能，但减小模场直径必然增加相对折射率差，这会增加光纤的色散。故在选取模场直径时要全面权衡。光纤的传输参数主要有：(1).损耗损耗（loss）是衡量光纤性能的关键指标之一。它决定了光纤通信系统所能达到的最大无中继距离。光纤损耗定义为单位长度光纤光功率衰减的分贝数，即：式中：分别为输入和输出光纤的有效功率。通过对光纤损耗的来源进行研究，可归纳如下：吸收损耗

本征吸收损耗杂质吸收损耗原子缺陷吸收损耗

紫外本征吸收红外本征吸收氢氧根离子吸收过渡金属离子吸收固有损耗光纤损耗

附加损耗

散射损耗弯曲损耗接续损耗耦合损耗

线性散射损耗非线性散射损耗

瑞利散射损耗结构不完善散射损耗受激喇曼散射受激布里渊散射图1-11光纤损耗来源吸收损耗吸收损耗是指由于组成光纤的材料及其中的杂质对光波的吸收，使一部分光能转变为热能散失，从而造成光功率的损失。本征吸收损耗本征吸收损耗是指光纤材料在不含有杂质的情况下自身的固有吸收。根据吸收机理可分为紫外本征吸收和红外本征吸收两种。杂质吸收损耗杂质吸收是由于光纤中的杂质对光的吸收作用而造成的附加吸收损耗。这里的杂质并非指光纤中的掺杂物，而是指由于材料不纯或工艺不完善而引入的杂质。杂质吸收损耗中，影响最为严重的有两种杂质：过渡金属离子：铁、铬、钴、铜等，杂质含量的浓度越大，损耗越大。氢氧根离子：当熔融的石英玻璃中含有水份时，由于水分子中氢氧根离子的振动而造成吸收损耗。原子缺陷吸收损耗原子缺陷吸收损耗是指玻璃材料受到某种激励（热激励或强辐射激励）时所感生的一种损耗。原子缺陷吸收损耗可高达几百甚至几万。散射损耗散射损耗是指由于远小于波长的不均匀性（如折射率不均匀、掺杂离子浓度不均匀等）引起光的散射而造成的损耗。瑞利散射损耗瑞利（Rayleigh）散射损耗是指在制造光纤过程中，由于局部浓度微观漂移而引起的一种损耗。即在制造石英玻璃光纤的过程中，因为冷却条件不均匀而出现分子级大小的密度不均匀，使得折射率不均匀而引起的散射。b)结构不完善散射损耗结构不完善散射损耗有的资料上也称为波导散射损耗，是指在光纤制造过程中，由于光纤存在缺陷而引起的损耗。如气泡、粗细不均匀、纤芯与包层交界面粗糙等。当光线传输遇到这些缺陷时，就会产生光的散射，引起损耗。弯曲损耗弯曲损耗是指光纤弯曲的曲率半径小到一定程度时，纤芯中传输的光射线不再满足全反射条件，使光线由纤芯折射到包层，即光功率由传输模转变为辐射模而引起的损耗。弯曲损耗依模式不同分为宏弯(Macrobending)损耗和微弯(Microbending)损耗两种。宏弯损耗：光纤的曲率半径比光纤直径大的多的弯曲(宏弯)引起的附加损耗，主要原因有：路由转弯和敷设中的弯曲；光纤光缆的各种预留造成的弯曲(预留圈、各种拿弯、自然弯曲)；接头盒中光纤的盘留、机房及设备内尾纤的盘绕等。微弯损耗：光纤轴产生μm级的弯曲(微弯)引起的附加损耗，主要原因有：光纤成缆时，支承表面微小的不规则引起各部分应力不均匀而形成的随机性微弯；纤芯与包层的分界面不光滑形成的微弯；光缆敷设时，各处张力不均匀而形成的微弯；光纤受到的侧压力不均匀而形成的微弯；光纤遇到温度变化，因热胀冷缩形成的微弯。接续损耗接续损耗又称为连接损耗，是指两根光纤连接时由于发生空间错位而产生的损耗。耦合损耗耦合损耗是指光源和光探测器与光纤之间耦合时产生的损耗。光纤在使用过程中，其固有损耗由于源自光纤本身，因此损耗值相对固定，但其附加损耗由于受到人为操作和环境变化因素影响较大，因此损耗值波动范围较大。实际使用中，附加损耗往往决定了整条光纤链路的品质，因此，必须严格按规范操作光纤光缆，将附加损耗降至最低。(2).色散光纤的色散（dispersion）是指由于光纤中传输的信号是由不同模式或不同频率携带的，它们在传输过程中速度不同，从而引起波形失真的一种物理现象。光纤的色散通常用时延差来表示。色散越严重，时延差越大，脉冲展宽就越大。光纤的色散主要由三种组成：模式色散：是指在光纤中由于各模式的轴向速度不同（即传播路径不同），使得到达终点的时间也不相同，而引起的脉冲展宽。材料色散：是指由于构成光纤的材料的折射率随传输光波的频率变化，导致模内不同频率信号的传输速度不同而引起的色散。波导色散：是指由光纤的几何结构所引起的色散。其产生原因是由于光纤的纤芯与包层折射率相差很小，光线在其交界面上产生全反射时，有可能一部分光进入包层之内传输。这部分光在传输一定距离后，又有可能返回纤芯中传播。由于包层折射率小于纤芯折射率，导致模内各信号传输速度不同，从而产生色散。一般来讲，入射光的波长越长，进入包层的光强比例就越大，引起的色散也就越大。三种色散数值大小不同，一般是模式色散最大，材料色散次之，波导色散最小。对于阶跃型光纤，模式色散占主导地位，其次是材料色散，波导色散可忽略不计。对于渐变型光纤，模式色散和波导色散均可忽略，主要考虑材料色散。对于理想单模光纤，无模式色散，只有材料色散和波导色散。在短波长区（如），材料色散占主导地位，波导色散可忽略不计。在长波长区，波导色散不可忽略。在处，材料色散和波导色散彼此抵消，出现无色散传输的零色散波长点。故常规单模光纤在工作窗口的色散非常小。在光纤中，通常所说的色散为模式色散、波导色散和材料色散三者之和，它一般可由下式求得：式中：分别为模式色散、材料色散和波导色散。(3).传输带宽传输带宽是光纤的重要参数，它与色散有着直接关系。经理论推导，它们的关系为：式中：为高斯形光脉冲的每公里带宽；为光脉冲传播的时延差，单位为。一般光纤总带宽计算的经验公式为：式中：为光纤长度（）；为光纤每公里带宽；为带宽距离指数，对于多模光纤取值在之间，一般取0.7，对于单模光纤，由于只传输一个模，故取1。当前运用的单模石英光纤，如G.652C，G.652D，已经基本消除氢损，它们的传输带宽，可以从到，共有宽度。一般把这宽度划分成O、E、S、C、L、U六个波段，具体划分方法如表1-1：表1-1光纤传输用波段划分波段波长范围初始(O)波段扩展(E)波段短(S)波段常规(C)波段长(L)波段超常(U)波段1.2.5.主流应用光纤性能指标G．652光纤G.652光纤称为色散移位光纤，又称为波长性能最佳的单模光纤，是目前广泛应用的常规单模光纤。G.652光纤适用于和窗口工作。在波长工作时，理论色散值为零；在波长工作时，传输损耗最小，但色散系数较大。表1-2G.652光纤的主要参数（2009年第八版）光纤属性值特性 详情波长模场直径标称值范围容差标称值包层直径容差核壳同心度 最大值误差包层不圆最大值度光缆截止最大值波长半径圈数在区域的最大宏弯损耗值在区域的最大值表面应力 最小值色散系数光缆属性在区域的最大值衰减系数在区域的最大值在PMD系数

区域的最大值在区域的最大值在区域的最大值MQ最大PMD

根光缆QG．657光纤G.657光纤称为接入网使用的弯曲损耗不敏感的单模光纤，主要是为了满足接入网和用户网线路的需要于近年来开发应用的。根据G.657标准，光纤的弯曲半径可达，因此符合G.657标准的光纤可以像铜缆一样，沿着建筑物内很小的拐角进行安装操作，非专业的技术人员也可以掌握施工方法，降低了FTTx网络布线的成本。除此以外，实际施工中光纤的弯曲半径一般会大于该类光纤的最小弯曲半径，当光纤发生一定程度的老化时，信号仍然可以正常传送。因此，G.657标准的光纤提高了光纤的抗老化能力，降低了FTTx的维护成本。2009年10月ITU-TSG15对G.657光纤的分类建议有了新的规定：按与G.652D是否兼容和弯曲等级2个原则将G.657划分为G.657A1、G.657A2、G.657B2和G.657B34个字类，如表1-2所示。G.657光纤的主要性能参数见表1-3。表1-3ITU-TG.657建议的分类弯曲等级 与G.652D兼容 与G.652D不兼容弯曲等级Ⅰ最小弯曲半径弯曲等级Ⅱ最小弯曲半径弯曲等级Ⅲ最小弯曲半径表1-4G.657光纤的主要参数（2009年第二版）光纤属性值特性 详情模场直径 波长标称值范围容差标称值包层直径容差纤芯同心度 最大值误差包层不圆最大值度光缆截止最大值波长半径（）缠绕圈数微弯损耗最大值（），在最大值（），在筛选应力 最小值色散系数光缆属性衰减系数 最大值，在最大值，最大值，在最大值，在最大值，在M 段光缆PMD系数 Q最大PMDQ由表1-4可以看出，G.657A1和G.657A2类光纤使用与O、E、S、C和L波段（），满足G.652D类光纤的全部传输特性，并在宏弯损耗参数上优于B1.3类光纤，应用于入户布线场景时可与现网存在的大量G.652D类光纤实现完全平滑对接，目前使用的蝶形引入光缆应用的就是G.657A2类光纤。G.657A1的最小弯曲半径推荐为，G.657A2的最小弯曲半径推荐为。G.652B2和G.652B3类光纤适用于室内短距离的通信传输，工作波长在和。不要求与G.652D光纤兼容，允许更小的模场直径、更大的衰减系数以及特殊的光纤结构等。G.652B2的最小弯曲半径推荐为，G.657B3的最小弯曲半径推荐为。1.2.6.光缆结构及其特点与使用场合单独的成品光纤，都是经过了一次涂覆或者二次涂覆（套塑）以后的光纤，虽然它已具有一定抗拉强度，但还是经不起实用场合的弯折、扭曲和侧压力的作用。为此欲使成品光纤能达到通信工程的实用要求，必须像通信用的各种铜线电缆那样，借用传统的绞合、套塑，金属带铠装等成缆工艺，并在缆芯中放置强度元件材料，组成为因使用环境不同的多品种光缆，使之能适应工程要求的敷设条件，承受实用条件下的抗拉、抗冲击、抗弯、抗扭曲等机械性能，以保证光纤原有的好的传输性能不变。光缆结构分为缆芯、加强元件和护层三大部分。缆芯是光缆结构的主体，它的作用主要是妥善安置光纤，使光纤在各种外力影响下仍能保持优良的传输性能。缆芯结构可分为层绞式、骨架式、带式、束管式4种。(1).层绞式层绞式主线一般采用中心加强件来承受张力，光纤环绕在中心加强件周围，并以一定节距绞合成缆。该结构中光纤可采用紧套或松套两种套塑方式。紧套光纤性能稳定，外径较小，但对侧压力比较敏感。松套光纤外径较大，但温度性能、抗压性能较好，故应用较广。松套光纤的套塑层内可放入一根或多根一次涂敷的光纤。当光纤数较多时，可先用这种结构制成光纤单元，再把这些单元绞合成缆，制成高密度的多芯光缆。(2).骨架式骨架式光缆是在中心加强件外面制一个带螺旋槽的聚乙烯骨架，一次涂敷的光纤置于骨架的槽内，使光纤受到很好的保护。(3).带式带式光缆是先将一定数目的光纤排列成行制成光纤带，然后把若干条光纤带按一定的方式排列扭绞成缆，是一种高密度结构的光缆。(4).束管式束管式光缆是一种新型的光缆结构，它的特点是中心无加强元件，缆芯都为一充油管，一次涂敷的光纤浮在油膏中，加强件在管的外面，既能做加强用，又可作为机械保护护层。束管式光缆由于中心无任何导带，所以可以解决与金属护层之间的耐压问题和电磁脉冲的影响问题。这种结构的光缆因为无中心加强件，所以缆芯可以做得很细，减小了光缆的外径，减轻了重量，降低了成本，而且抗弯曲性能和纵向密封性能较好，制造工艺也较简单。加强元件光缆必须设置加强元件以承受机械拉伸负荷，这是光缆结构与电缆结构的主要不同点。加强元件有两种设置方式，一种是放在缆芯中心的中心加强方式，常用于层绞式和骨架式，另一种是放在护层中的外层加强方式，常用于带式和束管式。加强元件一般采用圆形钢丝、扇形钢丝、钢绞线或钢管等。在强电磁干扰环境和雷区中可使用高强度的非金属材料玻璃丝和芳纶纤维等。护层位于缆芯外围，是由护套等构成的多层组合体。护层结构应根据敷设条件选定，敷设方式主要有管道、直埋、架空、水底（或海底）等几种。管道光缆的护层要求具有较高的抗拉、抗侧压、抗弯曲的能力。直埋光缆的护层要考虑地面的震动和虫咬等，要加铠装层。架空光缆的护层要考虑环境的影响，在森林地带使用时，还要加防弹层。水底光缆的护层所加装的铠装层，则要求具有更高的抗拉强度和更高的抗水压能力。一般来说护层分为填充层、内护层、防水层、缓冲层、铠装层和外护层等。填充层是由聚氯乙烯（PVC）等组成的填充物，起固定各单元位置的作用。内护层是置于缆芯外的一层聚酯薄膜，一方面将缆芯扎成一整体，另一方面也可起隔热和缓冲的作用。防水层在一般的光缆中由双面涂塑的铝带（PAP）或钢带（PSP）在缆芯外纵包粘结构成，在海底光缆中由全密封的铝管（含氩弧焊铝管）或铅管构成。缓冲层用于保护缆芯受径向压力，一般采用尼龙带沿轴向螺旋式绕包方塑钢带、不锈钢带、皱纹钢带、单层钢丝、双层钢丝等不同种类，也有采用尼龙铠装的。外护层是利用挤塑的方法将聚氯乙烯或聚乙烯等塑料挤在光缆外面。光缆还必须有防止潮气浸入光缆内部的措施，一种是在缆芯内填充油膏，称为充油光缆；另一种是采用主动充气方式，称为充气光缆。充油光缆具有防潮性能好、投资省、维护工作量小的优点。充气具有早期漏气告警，能在传输特性恶化之前及时排除故障等优点，但充气设备费用较高，光缆直径细、气阻大、不易成气流通路，故世界上较多采用充油光缆。表1-5样式

FTTH建设中适用的缆型结构及规格名称 规格层绞式光纤束光缆

2/4/6/12/24/48芯中心束管式144/96/72芯带状光缆层绞式288/216芯带状光缆室内蝶形1-2芯引入光缆自承式蝶形1-2芯引入光缆护套阻水带加强件普通蝶形光缆(1-2芯)

护套管道蝶形 阻水带1-2芯引入光缆 加强件1.2.7.FTTH建设关键器件FTTH建设的本质是对光纤光缆的操作，与之相搭配形成ODN网络的器件与以往铜质线缆的网络器件完全不同。本节将对这些器件做简单的介绍。光分路器光分路器是目前FTTH网络建设中的核心，正是由于它的出现，替代了直接面向用户的大量底层有源汇聚节点，使得无源光网络成为现实。光分路器是光纤链路中最重要的无源器件之一，是具有多个输入端和多个输出端的光纤汇接器件，它实现了光信号的耦合、分支和分配，常用来表示一个分路器有个输入端和个输出端。目前FTTH建设中使用的光分路器主要有六种规格，正在进行探索应用的还有规格，同时还有少量规格的实际应用。图1-12光分路器成品光分路器按原理可以分为熔融拉锥型和平面波导型两种（见图1-13），熔融拉锥型产品是将两根或多根光纤进行侧面熔接而成；平面波导型是微光学元件型产品，采用光刻技术，在介质或半导体基板上形成光波导，实现分支分配功能。这两种型式的分光原理类似，它们通过改变光纤间的消逝场相互耦合（耦合度，耦合长度）以及改变光纤纤半径来实现不同大小分支量，反之也可以将多路光信号合为一路信号叫做合成器。（a）熔融拉锥型（FBT）（b）平面波导型（PLC）图1-13光分路器类型表1-6熔融拉锥型和平面波导型光分路器比较序号主要参数熔融拉锥型（FBT）平面波导型（PLC）1工作波长2功率分配比可变、不等分均分例3外形尺寸多通道体积大小4波长敏感度高低5插损及均匀差好性6价格低分路价格低,低分路价格高,高分路价格高高分路价格低衡量光分路器性能常参考如下4个技术指标：(1).插入损耗光分路器的插入损耗是指每一路输出的光功率相对于输入光功率损失的数，其数学表达式为：（2.10）其中：是指第个输出口的插入损耗；是第个输出端口的光功率；是输入端的光功率值。(2).附加损耗附加损耗定义为所有输出端口的光功率总和相对于输入光功率损失的数。附加损耗是体现器件制造工艺质量的指标，反映的是器件制作过程的固有损耗，这个损耗越小越好，是制作质量优劣的考核指标。而插入损耗则仅表示各个输出端口的输出功率状况，不仅有固有损耗的因素，更考虑了分光比的影响。因此不同的光纤耦合器之间，插入损耗的差异并不能反映器件制作质量的优劣。(3).分光比分光比定义为光分路器各输出端口的输出功率比值。(4).隔离度隔离度是指光分路器的某一光路对其他光路中的光信号的隔离能力。在以上各指标中，隔离度对于光分路器的意义更为重大，在实际系统应用中往往需要隔离度达到40dB以上的器件，否则将影响整个系统的性能。FTTH实际建设中，光分路器并不被直接使用安装，而是将光分路器放置或封装在特制的固定接口模块中，为其提供稳定的外环境，提升光分路器的生存能力和环境适应能力。例如图1-14所示。图1-14光分路器接口模块（插片式光分路器）光纤活动连接器光纤活动连接器是光纤与光纤之间进行可拆卸（活动）连接的器件，它是把光纤的两个端面精密对接起来，以使发射光纤输出的光能量能最大限度地耦合到接收光纤中去，并使由于其介入光链路而对系统造成的影响减到最小，这是光纤连接器的基本要求。在一定程度上，光纤连接器也影响了光传输系统的可靠性和各项性能。光纤活动连接器是光系统中使用量最大的光无源器件。对连接器的要求主要是插入损耗小，反射损耗高，重复插拔性好，环境稳定和机械性能好等。由于光纤活动连接器也是一种损耗性产品，所以还要求其价格低廉。其典型应用包括通信、局域网（LAN）、光纤到户（FTTH）、高质量视频传输、光纤传感、测试仪器仪表、CATV等。光纤活动连接器按传输媒介的不同可分为常见的硅基光纤的单模、多模连接器，还有其它如以塑胶等为传输媒介的光纤连接器；按连接头结构形式可分为：FC、SC、ST、LC、D4、DIN、MU、MT等各种形式。按光纤端面形状分有FC、PC（包括SPC或UPC）和APC；按光纤芯数划分还有单芯和多芯（如MT-RJ）之分。(1).FC型光纤活动连接器这种连接器最早是由日本NTT研制。FC是FerruleConnector的缩写，表明其外部加强方式是采用金属套，紧固方式为螺丝扣。最早，FC类型的连接器，采用的陶瓷插针的对接端面是平面接触方式（FC）。此类连接器结构简单，操作方便，制作容易，但光纤端面对微尘较为敏感，且容易产生菲涅尔反射，提高回波损耗性能较为困难。后来，对该类型连接器做了改进，采用对接端面呈球面的插针（PC），而外部结构没有改变，使得插入损耗和回波损耗性能有了较大幅度的提高。图1-15FC型光纤活动连接器(2).SC型光纤活动连接器这是一种由日本NTT公司开发的光纤连接器。其外壳呈矩形，所采用的插针与耦合套筒的结构尺寸与FC型完全相同。其中插针的端面多采用PC或APC型研磨方式；紧固方式是采用插拔销闩式，不需旋转。此类连接器价格低廉，插拔操作方便，介入损耗波动小，抗压强度较高，安装密度高，常用于数据工程中使用。一般SC型均指SC/PC。图1-16SC型光纤活动连接器(3).LC型活动连接器LC型连接器是著名Bell（贝尔）研究所研究开发出来的，采用操作方便的模块化插孔（RJ）闩锁机理制成。其所采用的插针和套筒的尺寸是普通SC、FC等所用尺寸的一半，为1.25mm。这样可以提高光纤配线架中光纤连接器的密度。目前，LC类型的活动连接器已开始大量应用于高密度光缆配线架和光分路箱中。图1-17LC型光纤活动连接器(4).现场组装光纤活动连接器现场组装光纤活动连接器（简称光纤现场连接器）是一种在施工现场直接成端，采用机械接续或热溶解方式，不采用现场研磨成端的光纤活动连接器（接头）。光纤现场连接器可广泛地运用在将碟形光缆快速端接和互连的场合。具备与标准SC/LC连接器同等的接续性能，兼容标准SC/LC连接器和法兰。光纤现场连接器包括现场成端插头和现场成端插座。图1-18光纤现场连接器光纤现场连接器按结构可分为SC型插头、LC型插头、SC型直形插座和SC型弯形插座；按插头内接续方式可分为机械接续型（预置光纤机械接续型）、热熔接型（预置光纤热熔型）和直通型（非预置光纤型）；按插针体端面形状可分为UPC型和APC型；按匹配的光纤或光缆可分为光纤型和光缆型。光缆接头盒光缆接头盒是相邻光缆间提供光学、密封和机械强度连续性的接续保护装置。主要用于各种结构的光缆在架空、管道、直埋等敷设方式上的直通和分支连接。盒体采用进口增强塑料，强度高，耐腐蚀，结构成熟，密封可靠，施工方便。广泛用于通信、网络系统，CATV有线电视、光缆网络系统等等。光缆接头盒按外形结构分为帽式和卧式；按光缆敷设方式分为架空型、管道型和直埋型；按光缆连接方式分为直通接续型和分歧接续型；按密封方式分为热收缩密封型和机械密封型。图1-19光缆接头盒1.3.PON网络简介1.3.1.PON基本原理1.3.1.1.PON的定义图1-20PON的定义PON（PassiveOpticalNetwork：无源光纤网络）,是一种基于P2MP拓扑的技术，所谓无源是指光配线网（ODN）中不含有任何电子器件及电子电源，ODN全部由光分路器（Splitter）等无源器件组成，不需要有源电子设备。与点到点的有源光网络相比，无源PON技术具有高带宽、全业务、易维护等多方面的优势，促使其成为网络融合进程中的主流技术，在三网融合趋势下被众多的运营商选择。1.3.1.2.PON网络的构成PON由局侧的OLT（OpticalLineTerminal，光线路终端）、用户侧的ONU（OpticalNetworkUnit，光网络单元）和ODN（OpticalDistributionNetwork，光配线网络）组成。目前主流的PON技术有EPON、GPON。1.3.1.3.PON基本原理PON系统采用WDM（波分复用）技术，使得不同的方向使用不同波长的光信号，实现单纤双向传输。图1-21PON的基本原理为了分离同一根光纤上多个用户的来去方向的信号，采用以下两种复用技术：下行数据流采用广播技术，实现天然组播。上行数据流采用TDMA技术，灵活区分不同的ONU数据。(1).PON下行数据图1-22PON下行原理广播方式：OLT连续广播发送，ONU选择性接收。在ONU注册成功后分配一个唯一的识别码LLID（LogicalLinkIdentifier逻辑链路地址）。ONU接收数据时，仅接收符合自己识别码的帧或广播帧。(2).PON上行数据图1-23PON上行原理TDMA方式：上行通过TDMA（时分复用）的方式传输数据。任何一个时刻只能有一个ONU发送上行信号。各个ONU发送的上行数据流通过光分路器耦合进共用光纤，以TDM方式复合成一个连续的数据流。每个ONU由一个TDM控制器，它与OLT的定时信息一起控制上行数据包的发送时刻，避免复合时数据发生碰撞和冲突。1.3.2.PON系统网络架构基于PON的光纤接入系统在整个网络中位置如图1-24所示。图1-24PON系统在整个网络中的位置1.3.2.1.PON系统的组成PON系统的组成如图1-25所示，基本组成包括光线路终端(OLT)、光分配网(ODN)和光网络单元(ONU)三大部分。图1-25PON系统的组成(1).OLT的作用是将各种业务信号按一定的信号格式汇聚后向终端用户传输、将来自终端用户的信号按照业务类型分别进行汇聚后送入各业务网。(2).FTTH/O应用的ONU位于用户端，直接为用户提供话音、数据或视频接口。(3).ODN的作用是提供OLT与ONU之间的光传输通道。包括OLT和ONU之间的所有光缆、光缆接头、光纤交接设备、光分路器、光纤连接器等无源光器件。ODN宜采用星型结构或树型结构。1.3.2.2.光网络单元（ONU）类型介绍目前FTTH建设主要采用SFU+LAN上行家庭网关或PON上行家庭网关，所有终端要求通过ITMS（智能终端管理系统）做到不同厂家的互通、业务自动下发和版本升级等功能。根据接入用户类型的不同，ONU可分为SFU型、HGU型、SBU型、MDU型和MTU型。(1).SFU（单住户单元）型ONU主要用于单独家庭用户，当商业客户不需要TDM业务时，SFU也可以用于商业客户。SFU仅支持宽带接入功能，具有1或4个以太网接口，提供以太网/IP业务，可以支持VoIP业务（内置IAD）或CATV业务，可配合家庭网关使用。SFU型ONU的具体形态见表1-7。编号SFU-1

表1-7SFU型ONU的具体形态以太网口数量 POTS口数量1（GE或者FE） 0

CATVRF口可选SFU-24（FE）0可选SFU-34（FE）2可选(2).HGU（家庭网关单元）型ONU主要用于单独家庭用户，具有家庭网关功能，相当于带PON上联接口的家庭网关，具有4个以太网接口、1个WLAN接口和至少1个USB接口，提供以太网/IP业务，可以支持VoIP业务（内置IAD）或CATV业务，支持TR-069远程管理。HGU型ONU的具体形态见表1-8。表1-8HGU型ONU的具体形态以太网POTS口WLAN口USB口CATVRF编号口数量数量数量口数量HGU-14（FE）011可选HGU-24（FE）211可选(3).SBU（单商户单元）型ONU主要用于单独企业用户和企业里的单个办公室，支持宽带接入功能，具有以太网接口和E1接口，提供以太网/IP业务和TDM业务，可选支持VoIP业务。SBU型ONU的具体形态见表1-9。表1-9SBU型ONU的具体形态编号 以太网口数量 E1接口数量POTS口数量SBU-1 4 4 不做规定(4).MDU（多住户单元）型ONU主要用于多个住宅用户，具有宽带接入功能，具有多个（至少8个）用户侧接口（包括以太网接口、ADSL2+接口或VDSL2接口），提供以太网/IP业务、可以支持VoIP业务（内置IAD）或CATV业务。MDU型ONU的具体形态见表1-10。表1-10MDU型ONU的具体形态编号以太网口数ADSL2+接口VDSL2接口POTS口数CATVRF量数量数量量口MDU-8/16/24/32000可选1(FE)MDU-8/16/24/32008/16/24/3可选2(FE)2/48MDU-016/24/32/4024/32/48/038/6464MDU-0012/16/24/324/32/48/04264注：表中的数量均表示MDU设备中板卡的端口数量。(5).MTU（多商户单元）型ONU主要用于多个企业用户或同一个企业内的多个个人用户，具有宽带接入功能，具有多个以太网接口（至少8个）、E1接口和POTS接口，提供以太网/IP业务、TDM业务和VoIP业务（内置IAD）。MTU型ONU的具体形态见表1-11。表1-11MTU型ONU的具体形态以太网口数编号量E1接口数量POTS口数量MTU-116（FE）4/80MTU-28/16（FE）4/88/161.3.3.主流PON技术介绍OND网络建设主要采用PON宽带接入技术，目前已经成熟并且规模商用的主要有EPON和GPON。EPON是基于IEEE802.3ah标准的以太网无源光缆网技术，上下行标称速率均为1.25Gb/s，最高光分路比为1:64。GPON是基于ITU-TG.984标准的吉比特无源光缆网技术，GPON可支持上下行对称和不对称多种速率等级，下行标称速率为2.5Gb/s，上行标称速率支持1.25Gb/s和2.5Gb/s；最高光分路比为1:128。目前EPON的PX20+光模块和GPON的ClassC+光模块均已成熟，各地在FTTH规模部署过程中，OLT及ONU设备应采用不低于PX20+（EPON）和ClassC+（GPON）等级的光模块，ODN网络光功率全程衰耗应分别控制在-28dB和-32dB以内。表1-12GPON和EPON的主要技术指标对比[2]内容GPON（ITU-TG.984）EPON（IEEE802.3ah）下行速率2500Mbps或1250Mbps1250Mbps上行速率1250Mbps1250Mbps分光比1:64,可扩展为1:1281:32（可扩展到1:64）92%，采用：NRZ扰码72%，采用：8B/10B下行效率编码(20%)，开销（无编码），开销(8%)及前同步码(8%)89%，采用：NRZ扰码68%，采用：8B/10B上行效率（无编码），开销编码(20%)，开销(11%)(12%)可用下行带宽*2200Mbps950Mbps可用上行带宽*1000Mbps900Mbps遵循OMCI标准对ONTOAM可选且最低限运营、维护进行全套FCAPS（故障度地支持：ONT的故(OAM&P)、配置、计费、性能、障指示、环回和链安全性）管理路监测网络保护50ms主干光纤保护倒未规定换TDM传输和时钟同步

天然适配TDM（NativeTDM模式）保障TDM业务质量，电路仿真可选

电路仿真（ITU-TY.1413或MEF或IETF）1.3.4.主流PON设备简介1.3.4.1.OLT设备目前主流厂商的OLT设备持续完善，从接口容量、交换能力和组网能力来看，已经达到了A类汇聚交换机的能力，可以全面满足FTTx各种场景的功能和性能要求。OLT设备应在满足FTTx网络传输系统指标的前提下，遵循“大容量、少局所”原则，集中部署。(1).大容量、支持xPON汇聚接入OLT介绍(2).中小容量OLT介绍1.3.4.2.终端设备根据《中国电信光进铜退系列终端标准化体系设计》的要求，FTTH终端设备包括SFU、PON上行e8-C以及AP外置型PON上行e8-C三种。SFU具有1个以太网接口，提供以太网/IP业务，不提供VoIP业务，采用EMS进行远程管理，在FTTH场景下与以太网上行家庭网关配合使用，以提供更强的业务能力。表1-13SFU的具体形态名称网络侧接口以太网接口POTS数量EPON1(FE/GE)0SFUGPON1(FE/GE)0PON上行家庭网关包括PON上行e8-C、AP外置型PON上行e8-C两类，能够提供上网、IPTV和VoIP业务的承载，支持ITMS远程管理，同时支持EMS进行PON接口相关的物理层及链路层的远程管理。表1-14PON上行家庭网关的具体形态用户侧接口名称网络侧接口以太网口POTS数WLAN数USB数数量量量量PON上行EPON4(FE)2(或1)1(或2）1e8-CGPON4(FE)2(或1)1(或2）1EPON4(或2(或1)00AP外置型2)(FE)PON上行e8-CGPON4(或2(或1)002)(FE)1.4.PON网络主要技术指标在PON网络规划建设中，需要确定OLT覆盖的范围，基于PON的FTTH网络模式必须通过衰耗核算的方式，来确定其有效的传输距离，确定OLT覆盖区域和覆盖半径。同时，应根据网络建设中采用的不同技术、组网方式等做好带宽的合理测算，以满足不同业务和不同客户群对带宽的差异化需求。1.4.1.链路衰耗指标及计算方法PON网络光纤链路损耗包括了S／R和R／S（S：光发信参考点；R：光收信参考点）参考点之间所有光纤和无源光元件（例如光分路器、活动连接器和光接头等）所引入的损耗。PON系统的传输距离应采用最坏值计算法，分别计算OLT的PON口至ONU之间上行和下行的传输距离，取两者中较小者为PON口至ONU之间的最大传输距离。图1-26光链路传输示意图PON系统的传输距离（OLT至ONU的传输距离）可按如下公式进行测算：式中：ILOLT至单个ONU之间链路中所有光分路器的插入损耗之和（单位：dB），各种规格光分路器插入损耗参照表1-15取值。表1-15光分路器插入损耗典型值（均匀分光）插入损耗典型 插入损耗典型光分路器规值光分路器规值格格（dB）（dB）1×23.82×24.11×47.22×47.51×810.52×810.81×1613.82×1614.11×3217.12×3217.41×6420.12×6420.41×12