光缆线路工程设计培训-光纤基本知识

光缆线路工程设计培训武汉鑫四方通信工程有限公司企业培训部总体培训目标有概念代查勘（可研、初设）协助完成本地网传输线路工程设计的组网方案2光传输线路基本知识－提纲传输线路在通信网中所处的位置光纤通信原理光传输线路系统构成光传输线路工程主要设计任务及阶段划分常用线路器材介绍设计规范介绍3传输线路在通信网中所处的位置（１）交换网传输网移动网接入网—按功能分—按性质分业务网支撑网—按范围分国际网长途网本地网

通信网的分类4传输线路在通信网中所处的位置(２)接入网长途传输网本地传输网接入网本地传输网通信网5传输线路在通信网中所处的位置(3)长途网

城市骨干网

接入网

终端设备6光纤通信原理－提纲光纤通信发展简史光纤通信的本质光纤通信特点光纤的结构光纤的分类光纤的导光原理单模光纤主要特性参数光纤的种类光缆的结构光缆的种类光纤光缆的选用原则7光纤通信原理－光纤通信简史1966年，高锟提出光通信概念1970年，实验室制出第一条多模光纤，衰耗为20dB/KM1976年，发现1310和1550两个低衰耗窗口1980年，光纤在1550窗口的衰减系数已降到0.2dB/KM1981年，光纤通信开始大规模商用，速率从45M-目前的400Gb/s8光纤通信原理－光纤传输的本质属于有线通信以光波为载波，以光导纤维为介质的通信方式9光纤通信原理－光纤通信特点优点频带宽，容量大传输衰减小，距离远信号干扰小，质量好保密性好原料丰富尺寸小，重量轻缺点脆弱敷设安装不方便不能传输电能10光纤通信信原理－光纤的结结构(1)通信用光光纤的主主要成分分是高纯纯度石英英，掺杂杂剂用于于改变折折射率。。纤芯包层一次涂敷敷层（硅酮树树脂或聚聚氨基甲甲酸乙脂脂）1.5cm125um9-50um二次涂敷敷层（尼龙或或聚乙烯烯）（增加机机械性能能和弯曲曲性）11光纤通信信原理－光纤的结结构(2)二次涂覆覆的保护护结构（（了解））紧套结构构：光纤和套套管之间间有一个个缓冲层层，目的的为减少少外面应应力对光光纤的作作用，它它结构简简单，使使用方便便。松套结构构：将一次涂涂覆后的的光纤放放在一个个管子中中，管中中填充油油膏，形形成松套套结构，，它机械械性能好好，放水水性能好好，便于于成缆。。12光纤通信信原理－光纤的分分类（1）按折射率率分：阶阶跃光纤纤、渐变变光纤（（了解））rn(r)n1n2d1d2rn(r)n1n2d1d213光纤通信信原理－光纤的分分类（2）按波长分分（了解））长波光纤纤（1310nm和1550nm）、短波波光纤（（600-900nm）Λ(nm)α(dB)600-9001310155014光纤通信信原理－光纤的分分类（3）按传输模模式分：：多模光光纤、单单模光纤纤多模光纤纤（1）在一定工工作波长长下，光光纤中存存在着多多各传播播模式。。（2）芯径为为50~75um,包层直径径为100~200um。（3）带宽较较窄，传传输距离离及容量量有限，，一般用用于短距距离传输输。（4）价格低低廉。单模光纤纤（1）光纤的几几何尺与与光波长长相比拟拟，光纤纤只允许许一种模模式（基基模HE11）在其中中传播，，其余的的高次模模全部截截止。（2）纤径为为4~10um。（3）避免了了模间色色散，传传输带很很宽，传传输容量量及距离离很大，，适用于于大容量量、长距距离传输输。15光纤通信信原理-光纤的导导光原理理（1）全反射原原理根据光的的折射定定律：n1Sinθθ1＝：n2Sinθθ216光纤通信信原理-光纤的导导光原理理（2）n1

n217光纤通信信原理-单模光纤纤主要特特性参数数（1）衰耗a色度色散散D（λ）了了解模场直径径d截止波长长λc偏振模色色散PMD18光纤通信信原理-单模光纤纤的特性性参数(2)（1）衰耗衰耗散射本征吸收收杂质吸收收紫外吸收收带0.12μm~1μm红外吸收收带9μm,12.5μμm瑞丽散射射结构散射射41/λ吸收19光纤通信信原理-单模光纤纤的特性性参数(3)光纤衰减减曲线用衰减系系数来表表示损耗耗，其单单位是dB/km0.10.20.30.40.50.61600170014001300120015001100波长(nm)衰减(dB/km)20光纤通信信原理-单模光纤纤主要特特性参数数(4)（2）色度色色散

输入脉冲

输出脉冲种类：色度色散散波导色散散多模光纤纤由二氧化化硅引起起由波导结结构引起起模间色散散材料色散散21光纤通信信原理-单模光纤纤主要特特性参数数(5)（2）色度色色散曲线线1600170014001300120015001100Wavelength(nm)20100-10-20Dispersion(ps/nm.km)22光纤通信信原理-单模光纤纤主要特特性参数数(6)（3）模长直直径（了了解）000I0radius0.135I0描述光强强被束缚缚范围的的物理量量，单模模光纤接接受端面面上基模模光斑的的直径。。23光纤通信信原理-单模光纤纤主要特特性参数数(7)（4）截止波波长λc（了解））能使光纤纤实现单单模传输输的最小小工作光光波波长长。24光纤通信信原理-单模光纤纤主要特特性参数数(8)（5）偏振模模色散PMD（了解））理想光纤实际光纤快轴慢轴PMD=时间延迟25光纤通信信原理-单模光纤纤主要特特性参数数(9)（5）偏振模模色散内在因素几何尺寸应力应力弯曲扭转外在因素典型值：：≤0.05ps/√√km链路设计计值：≤≤0.5ps/√km26光纤通信信原理-单模光纤纤主要特特性参数数(10)27光纤通信信原理-光纤的种类类(1)28光纤通信原理-光纤的种类类(2)G.652光纤：1310nm性能最佳,应用最广泛泛。具有1310nm和1550nm两个低耗窗窗口，零色色散点位于于1310nm处。AB降低PMDq（0.5-0.2）增加对1625的衰减要求常规光纤CDboth降低了1385nm衰耗29光纤通信原原理-光纤的种类类(3)G.652A/B/C/D的区别*该处的衰减减在氢损后后不得高于于1310nm处的衰减30光纤通信原理-光纤的种类类(6)G.655光纤在1550nm具有一个小小的非零色色散，解决决了高速传传输中四波波混频的现现象，同时时在1550nm具有较低的的衰减系数数，最适合合开放DWDM系统。31光纤通信原原理-各类单模光光纤的性能能比较EDFAbandsCL1600170014001300120015001100Wavelength(nm)20100-10-20Dispersion(ps/nm.km)ConventionalUSFG.652NZDFG.655DispersionShiftedFibreG.6530.10.20.30.40.50.6Attenuation(dB/km)Attenuation(allfibretypes)32光纤通信原原理-光缆的结构构光缆结构：：由缆芯、、护套和加加强元件组组成作用：使光光纤具有适适度的机械械强度，适适应外部使使用环境，，并确保在在敷设与使使用过程中中有稳定的的传输性能能。缆芯：单芯芯型、多芯芯型（单位位式及带状状式）强度元件：：钢丝或非非金属的纤纤维护层：内护护层、外护护层33光纤通信原原理-光缆的种类类（1）SlottedCore骨架式CentralTube中心束管式LooseTube层绞式若干光纤芯芯线以强度度元件为中中心绞合在在一起的结结构，可使使光缆具有有很好的抗抗拉性能和和温度特性性。将单根或多多根光纤放放入骨架的的螺旋槽内内，骨架中中心是加强强元件，骨骨架采用高高密度聚乙乙烯材料，，抗侧压性性能好。光纤放入中中心束管中中，采用用2根平行钢丝丝加强件，，有较强的的抗扭转能能力。34光纤通信原原理-光缆的种类类（2）松套管光纤聚乙烯外护护套缆芯填充物物护套加强件件-钢带中心加强件件内护套松套层绞式光缆缆的结构35光纤通信原原理-光缆的种类类（3）非金属光缆缆金属铠装光光缆部分光缆的的侧视图36光纤通信原原理-光缆的种类类（4）特殊结构光光缆水底(海底)光缆阻燃光缆非金属光缆缆全介质自承承式光缆ADSS架空地线复复合光缆OPGW37光纤通信原原理-特殊结构光光缆（1）水底光缆芯管阻水带轧纹钢带加强钢

装钢丝HDPE内护层外护层油膏光纤38光纤通信原原理-特殊结构光光缆（2）阻燃光缆阻燃层加在在光缆的外外护层阻燃材料有卤阻燃--聚氯乙烯PVC无卤阻燃--阻燃聚烯烃烃39GYFTA5336D1分类中心加强芯芯特征护护层铠铠装装芯芯数类类型40光纤通信原原理－光缆的主要要性能参数数机械性能（（包含抗张张力和抗侧侧压力）弯曲性能温度特性介电强度渗水性能41光纤通信原原理－光缆的主要要敷设方式式架空杆路墙壁吊线管道槽道子管直埋室内通道42光纤通信原原理－光纤的选择择原则根据业务类类型和特点点选择经济性及适适用性43光纤通信原原理－光缆的选择择原则根据敷设方方式和环境境特点选择择光缆44光纤纤通通信信原原理理－－小结结掌握握重重点点光纤纤的的结结构构