光端机光纤通信 - 副本

光纤通信指导老师：张扬吉主题光纤总论什么是光纤?为什么使用光纤?光纤怎么工作?光纤的连接方式光损耗计算方法测试设备光纤的选择我们可以传输什么信号?我们怎么传输信号？典型应用配置问题基本型号基本双工型号新产品故障诊断光纤什么是光纤?三大类光纤玻璃(硅石)塑封硅石(pcs)塑料光缆的构成光纤(纤芯、包层及外护套)外护套用于减震缓冲层加强单元封装光缆结构黑色聚亚安酯外护套缓冲层硅石保护层加强单元包层(硅石)纤芯(硅石)基本光纤结构纤芯是纯玻璃材料包层为不纯的玻璃材料包层折射率不同可使光线在内部全部反射包层的折射率比纤芯小不到1％缓冲层缓冲层的三个作用保护光纤表面不受损伤使光纤不易受弯曲损伤防潮缓冲层的类型紧套型室内使用小角度的弯曲抗温度变化性能不好松套型室外使用凝胶混合物保证低温性能抗温度变化性能好松散型和紧套型缓冲层松散型无缓冲光纤紧套型有缓冲直接加在光纤上加强单元增加光纤强度安装过程中或者安装完毕之后减缓光纤所受的张力常用增加强度方法：Kevlar(最常用)环氧树脂玻璃丝棒钢铁外护套外护套可以保护光纤在以下环境中使用：

恶劣环境油、臭氧、酸等等潮湿磨损高温外护套所使用的材料PVC聚乙烯聚丙烯聚亚安酯尼龙特弗龙玻璃光纤单模纤芯直径8到10um长距离－21km(典型距离)多模纤芯直径50到100um中距离－3km(典型距离)多模光纤62.5um的光纤最常用典型距离到3km用于：CCTV广播数据通信多模光纤带宽达600MHz/km损耗为1至4dB/km(光纤/波长固定)纤芯直径为50/62.5/85/100微米使用850nm及1310nm传输原器件及设备成本从中到低通常使用LED发射单模光纤典型距离达21km用于：长途电信长途CCTV长途广播长途数据通信单模带宽为4GHz损耗典型值为0.3dB至0.7dB/km(光纤/波长固定)纤芯直径为8到10um使用1310nm至1550nm传输连续成本较高用边发射LED或激光发射塑料和PCS光纤纤芯直径为100um92米以内的短途传输低速数据传输医学应用塑封硅石光纤SilicaGlassCoreHighRefractive输入dexPlasticJacketPlasticCladdingLowRefractive输入dexLight光纤为什么使用光纤？体积小光缆与铜缆比较光缆(8芯PVC封装62.5/125)10mm = 8芯光缆(64视频>2km)铜缆 10.29mm = RG-11/U(1视频<1km)重量轻光缆对铜缆1芯PVC封装光纤 10.45kg/kmRG-11/U 121.68kg/km抗噪声光纤是绝缘材料不受电磁干扰(EMI)不受无线电干扰(RFI)不受高压影响不受地回路电压影响安全发生火灾时不短路用于下列环境非常理想：危险环境爆炸环境不会短路光纤是玻璃材料的不携带电流不产生：热火花 性能稳定光纤不易受潮湿影响不易被腐蚀无需定期维护寿命长使用更少的中继器光学性能更好传输距离远信号品质稳定传输保密不产生辐射不产生电磁脉冲不产生无线电频率不产生任何可以被检测的电信号高带宽通过一根光缆可以传输更多的信息连接多模连接“ST”=现在工业标准(twistlock)“SC”=将来工业标准(snaplock)“SMA”=老工业标准(screwlock)单模连接“ST”或“FC/PC”=现行工业标准“SC”=将来工业标准多模/单模连接两种主要类型

熔接机械连接光纤如何工作？光光是一种电磁能量光在真空中的传播速率是30万公里/秒光以波长来描述模式多模=多条光路径(光纤直径大)单模=单条光路径(光纤直径小)转换将电脉冲转换为光脉冲，然后通过光纤传输，到另一端后再转换为电信号。光纤内部的光反射外护套包层纤芯包层外护套入射角反射角光线一内部反射方式传播小于临界角的光线被包层吸收外护套纤芯包层损耗光能在光纤中的损耗两种主要类型：散射吸收两种次要类型：微弯损耗宏弯损耗散射光功率的损耗是由于：光纤中分子分布的不均匀所致光纤材料不纯散射吸收光纤材料的不纯致使光纤吸收光功率微弯损耗由于包层表面的不平整引起的损耗宏弯损耗由于光纤架设过程造成的弯角引起的损耗光线穿越包层光功率预算多模62.5um

850nm损耗典型值为3.5dB/km

1310nm损耗典型值为1dB/km每一个连接点损耗为2.0dB“ST”型连接处的损耗为1.0dB单模8.3um

1310nm损耗典型值为0.6dB/km

1550nm损耗典型值为0.4dB/km每一个连接点损耗为2.0dB“ST”型连接处的损耗为1.0dB光损耗对波长00.511.522.533.585013101550多模单模光损耗以dB/km计量与波长有关单模损耗较小波长又常常被称为“窗口”在光谱的红外部分产生作用典型距离(连续光纤无连接点)多模@850nm(LED)， 距离达3km多模@1310nm(LED)， 距离达6km单模@1310nm(激光)， 距离达16km单模@1550nm(激光)， 距离达25km计算方法例如：2km62.5um光纤，一个连接点2kmx3.5dB(850nm)=7dB7dB(光损耗)+2.0dB(连接损耗)=9dB光纤设备的光损耗大于9dB光纤测试设备两种主要类型光功率计时域反射仪(OTDR)信号如何传输？视频单向850nm，1310nm或1550nm，多模或单模彩色或黑白NTSC，PAL，或

SECAM视频视频光纤音频单向850nm，1310nm或

1550nm，多模或单模600ohm，线电平(0dBm)音频音频光纤数据单向或双向850nm，1310nm或

1550nm，多模或单模RS-232，RS-422，RS-485，TTL，开关控制或Manchester数据数据光纤视频单向/音频双向视频和PTZ，音频音频格式(DTMF，FSK)视频音频音频视频光纤视频单向/数据双向视频和PTZ数据格式RS-232，RS-422，TTL，开关控制，Manchester或叠加传输视频数据数据视频光纤视频单向/音频收发视频和PTZ、对讲、Modem音频格式(DTMF、FSK)视频音频音频视频光纤视频单向/数据收发视频和PTZ、门禁系统、键盘数据格式RS-232、RS-422、RS-485、TTL、开关控制或Manchester视频数据数据视频光纤视频单向/音频收发/数据双向视频、音频和PTZ数据格式RS232、RS422、TTL、开关控制、Manchester或叠加传输视频音频数据数据音频视频光纤视频单向/音频收发/数据收发视频、音频、PTZ、和门禁系统数据格式

RS232、RS422、TTL、开关控制或Manchester视频音频数据数据音频视频光纤视频收发/音频收发/数据收发视频、音频、PTZ、和门禁系统数据格式RS232、RS422、TTL、开关控制或Manchester视频音频数据数据音频视频光纤信号如何传输？方式电子多路复用光多路复用调制电子多路复用信号以副载波方式发送使用一个波长进行切换单向发送(载波（Carrier）：

由于普通电话线上只能传输声音信号，因此调制解调器要将计算机上的数字信号，转换为声音信号后经电话线传输。载波实际上也是一种声音信号，它携带着计算机上的数字信息。调制解调器需要载波信号进行彼此的沟通，因此只有载波信号在两台调制解调器之间建立起来，调制解调器才称为连通。

副载波

第一次调制用的电载波被称为副载波。

副载波光纤传输要经过两次调制和两次解调,两重载波分别是光波和射频波,射频波也称为副载波.)

光多路复用波分多路复用(WDM)一条光纤上传输多个波长一条光纤上双向传输多路复用信号传输方向相同棱镜调制技术强度调制(IM)频率调制(FM)多个副载波多模WDM单工传输1310nm850nm光纤多模WDM双工传输1310nm850nm光纤单模WDM单工传输1310nm1550nm光纤单模WDM双工传输1310nm1550nm光纤视频和音频单向同一波长发送音频作为视频FM的副载波发送视频音频音频视频光纤视频和数据单向同一波长发送数据作为视频FM的副载波发送视频数据数据视频光纤音频和数据单向同一波长传输数据作为音频

FM的副载波发送音频数据数据音频光纤视频、音频和数据单向同一波长发送音频作为数据FM的副载波发送视频音频数据数据音频视频光纤视频双向以两个波长发送视频视频光纤音频双向以两个波长发送音频音频光纤数据双向以两个波长发送数据数据光纤典型应用视频和PTZ/一根光纤视频单向,数据单向带PTZ的摄像机控制接收器数据光纤控制发射器监视器视频和PTZ/一根光纤视频单向，数据双向带PTZ的摄像机控制接收器数据光纤控制发射器接收器收发器收发器视频和PTZ/一根光纤视频单向，控制信号叠加带PTZ的摄像机控制接收器数据光纤控制发射器监视器收发器收发器4视频和PTZ/两根光纤4视频单向，数据单向带PTZ的摄像机控制接收器光纤控制发射器监视器带PTZ的摄像机光纤4通道视频发送4通道视频接收数据接收·数据发送分配单元1/44/41/44/4视频、PTZ和对讲/一根光纤视频单向、对讲双向以及PTZ带PTZ的摄像机控制接收器数据光纤控制发射器监视器收发器收发器主通讯器远程通讯器转换器转换器视频、对讲及门禁系统/一根光纤摄像机数据光纤监视器收发器收发器主通讯器远程通讯器转换器转换器远程控制器CPU视频、对讲双向以及数据双向数据对讲和门禁系统对讲双向和数据双向远程控制器数据光纤CPU收发器收发器主通讯器远程通讯器转换器转换器数据配置问题系统我们需要传输什么样的信号？有多少信号需要传输？扩展要求是什么？光纤现有的：什么类型？（多模或单模）有多少损耗？(dB)距离多少？(km)有多少光纤可以使用？(#)如何连接的？(?)光纤新的距离多远？(km)可以安装多少光纤？(#)将安装何种类型的光纤（多模或单模）?光功率预算是多少？(dB)设备将要传输什么样的信号？光纤是什么类型？有多少光纤要使用？光功率预算是多少？连接类型是什么？模块式还是机箱式安装？型号定义（安保）三位数字=多模四位数字=单模(#)(#)(#)(L)(#)=光纤数-T=发射器-R=接收器(L)-R=机箱式安装典型的型号系列监视器发射器接收器850nm光纤摄像机监视器发射器接收器1310nm光纤摄像机监视器发射器接收器1310nm或1550nm光纤摄像机系列：110V，111V，112V，170V系列：121VL系列：2123V视频单向发射器接收器850nm光纤发射器接收器1310nm光纤发射器接收器1310nm或1550nm光纤系列：310A系列：310AL系列：2310A音频单工音频输出音频输入音频输入音频输入音频输出音频输出发射器接收器850nm光纤发射器接收器1310nm光纤发射器接收器1310nm或1550nm光纤系列：210D，215D，220D，230D，290D系列：210D2L，215D2L220D2L,230D2L,290D2L系列：2210D，2215D，2220D，2230D，2290D数据单工及双工数据I/O数据I/O数据I/O数据I/O数据I/O数据I/O典型双工型号系列视频

2通道视频视频视频视频发射器接收器多模=142V单模=2142V视频

4通道多模=140V，904V，&908V(8视频)单模=9904V，9908V(8视频)+视频视频视频视频发射器接收器视频视频视频视频视频1至32通道9000V系列(单模光纤)视频视频视频视频发射器接收器数据8/12通道多模=214D/219DRS-232，RS-422或TTL单模=2214DRS-232，RS-422或TTL收发器收发器1根或2根光纤数据数据开关控制

16通道多模=250D单模=2250D接收器发射器开关输入继电器输出通道1通道1通道16通道16新产品数字插分技术9600系列(现有的)9800系列(7/99)通用叠加传输系列739V系列(3/99)9610V系列一个主光端机可以附带10个节点每节点10视频一个主光端机可以附带1至10个视频点对点10视频时分多路复用(TDM)和FM操作只用于单模光纤9610V系列双向数据作为PTZ控制RS-232，RS-422，TTL，Manchester数据模式一条或两条光纤数据双向作用距离大于100km10节点系统，每节点之间相距10km2根光纤传输10路摄像机信号，带双向数据遥控单元9610V2-T10主控单元9610V2-R光纤摄像机#1#2#10监视器#1#2#10数据输入数据输出1根光纤传输10路摄像机信号，带双向数据遥控单元9610V1-T10主控单元9610V1-R光纤摄像机#1#2#10监视器#1#2#10数据输入数据输出10个遥控插分节点

每节点一路视频/数据，2根光纤摄像机#1