光纤通信产品知识

光纤通信类产品知识

刘统华●光纤及光纤通信的发展史与趋势●电磁波的波谱●光纤通信系统基本组成●光纤分类特点●常用光纤规格●常用光纤组成结构●光纤的制造●光纤通信的特点●光纤的敷设方式●造成光纤衰减的主要原因

●光纤产品的功能

●光纤产品在网络综合布线系统的应用●光纤通信系统的应用主要内容光纤是光纤的完整名称叫做光导纤维英文名是OPTICFIBER，也有叫OPTICALFIBER的，是用纯石英（玻璃）以特别的工艺拉成比头发还细中间有介质的玻璃管。光缆(opticalfibercable)主要是由光导纤维（细如头发的玻璃丝）和塑料保护套管及塑料外皮构成，光缆内没有金、银、铜等，一般无回收价值。光缆是一定数量的光纤按照一定方式组成缆心，外包有护套，有的还包覆外护层，用以实现光信号传输的一种通信线路。光纤通信是以光纤为传输媒质,以光信号为信息载体的通信方式。

定义光纤的发展史

1953年，英国伦敦学院卡帕尼博士首次发明了用极细的玻璃制作的光导纤维：芯层+包层。芯层的折射率大于包层，光在其中做全反射。1960年左右，最好的光纤损耗也在1000分贝/公里(dB/km)。由于，损耗很大，它最初被用于医疗，如内窥镜。1970年起，光纤研制取得了重大突破1970年，美国康宁(Corning)公司研制成功损耗20dB/km的石英光纤。1972年，康宁公司高纯石英多模光纤损耗降低到4dB/km。1973年，美国贝尔(Bell)实验室的光纤损耗降低到2.5dB/km。1974年降低到1.1dB/km。1976年，日本电报电话(NTT)公司将光纤损耗降低到0.47dB/km(波长1.2μm)。目前，波长为1.55μm的光纤损耗<0.2dB/km，已接近了光纤最低损耗的理论极限。

光纤通信的发展史

1960年,美国人梅曼发明第一台红宝石激光器1966年，英籍华人高锟指出：如果能够减少玻璃中的杂质含量，就可以制造出损耗低于20dB/km的光纤。。1970年是使光纤通信发展出现跨越的一年，美国康宁公司研制出了损耗系数为20dB/km的光纤.同年，美贝尔公司研制出使用寿命长达几小时的半导体激光器。光纤通信从此进入飞速发展。1880年，美国科学家贝尔发明光电话。光通信开始起源发展。光纤通信发展三个阶段1966---1976年,是从基础研究到商业应用的开发时期。1976---1986年是以提高传输速率和增加传输距离为目的和大力推广的发展阶段。1986----1996年是以实现超大容量超长距离为目标,全面深入开展新技术援救阶段。

2010年光纤市场分析

2010年光纤光缆市场总体将供大于求，产能利用率仍处于较高水平。自从2008年下半年市场需求明显向好，2009年光纤光缆行业供不应求。展望2010年，预计光纤需求约在8000万—9000万芯公里，有效供给产能约在9000万—10000万芯公里，预计全年产能富余约1000万芯公里，产能利用率约在85%—90%之间，相比历史处于较高水平。2010年光纤价格下降已是共识。几大光纤厂商都预期2010年光纤价格将下降，招标价格可能有7%-13%的下降幅度。总体上，由于光纤光缆市场集中度已经较高，厂商间的协作沟通能力提升，对价格影响力亦有提升，在市场需求仍然旺盛的背景下，预计下降幅度在10%以内。行业毛利率两头受压。预计2010年光纤价格下降，而光纤原材料—预制光棒的价格上升的概率较大，主要原因在于光纤需求量上升，而全球光棒产能满产，供应增长相对较少，预计进口光棒价格可能提升5%-10%。在两者的作用下，行业毛利率将大致回落至2008年的水平。中长期看，光纤光缆行业的景气度仍有支撑。主要有两大支撑因素：一是全球尤其是国内光通信行业的发展因3G、FTTx、三网融合等因素的推动处于一个5-10年的景气期。二是光纤预制棒有望在明年取得行业性突破，并有望在未来五年内实现国产化，形成新的行业增长动力。电磁波的波谱

光纤的损耗

1310nm:0.35-0.5dB/Km1550nm:0.2-0.3dB/Km850nm:2.3-3.4dB/Km光纤熔接点损耗：0.2dB/点光纤熔接点1点/2km光纤通信系统的基本组成下图示出单向传输的光纤通信系统，包括发射、接收和作为广义信道的基本光纤传输系统。

光发送机组成------半导体光源(核心)、驱动器和调制器。功能-----将待发送的电信号进行电/光转换,并将转换出的光信号最大限度的注入光纤中进行传输。功能：是把来自光发射机的光信号，以尽可能小的畸变(失真)和衰减传输到光接收机

组成:光纤、光纤跳线和光纤连接器

低损耗“窗口”：普通石英光纤在近红外波段，除杂质吸收峰外，其损耗随波长的增加而减小，在0.85μm、1.31μm和1.55μm有三个损耗很小的波长“窗口”，

光源激光器的发射波长和光检测器光电二极管的波长响应，都要和光纤这三个波长窗口相一致。光纤线路常用光纤连接器类型SCLCMT-RJDSCVF-45Opti-Jack常用光纤连接器类型FC

TypeSC

TypeSC2

TypeFDD

Type常用光纤跳线

光接收机组成------光电检测器(核心)、放大器和相关电路功能------将光纤传来的光信号进行光/电转换,并对转换出的电信号进行放大和恢复.

光中继器功能——将经过一段光纤线路传输后产生了失真的光信号进行放大及再生后送入下一段光纤中传送从而可延长光信号传输距离。

光纤收发器功能——光/电信号的转换。

光纤模块功能——应用于连续光通信（城域网、以太网、光纤通路）交换机的光收发模组。从材料角度分石英系光纤、多组分玻璃光纤、塑料包层石英芯光纤、全塑料光纤和氟化物光纤等。按传输模式分单模光纤和多模光纤。按折射率分布情况分阶跃型和渐变型光纤。按光缆结构分束管式光缆，层绞式光缆，紧抱式光缆，带式光缆，非金属光缆和可分支光缆。按工作波长分短波长光纤、长波长光纤和超长波长光纤。光纤的分类单模：去8/省125计μm，携9/竟125独μm，稠10岗/12季5μm多模：行50/1评25μm窗欧洲标盏准，62饥.5/1购25μm州美国标席准工业，医验疗和低速执网络：味100/训140μ袭m，

2要00/2尚30μm塑料光纤灯：

98败/100崇0μm阀用于汽车印控制。常用光钟纤规格区别在于径：1.单模光恳纤芯径啦小（10um左右）经，仅允炊许一个周模式传沾输，色哪散小，肺工作在激长波长贤（131系0nm和155撤0nm），与光国器件的耦押合相对困假难2.多模光纤锣芯径大（62.5苏um或50um），允恢许上百楼个模式搭传输，痕色散大猛，工作更在850香nm或1310拜nm。与光花器件的闪耦合相促对容易3、千兆，62.5确/125光纤不白超过275米，50/聚125光纤不撇超过550米。单模可县以传几正十公里迫。单模光纤严和多模光向纤的区别常见光贡纤的组萍成结构松套层弃绞式双灯铠装光邪缆(直半埋)松套层绞斧式光缆（捞防雷型）中心束管葬式铠装光馒缆(室外面)中心束步管式双键铠装光寒缆(直走埋)室内单忠芯单元纺光缆（尚室内）自乘式麦架空光病缆制造光愧纤的方笋法很多促，目前领主要有偷：管内爪CVD踪蝶(化学浑汽相沉奇积)法敞，棒内覆CVD歉法，P舞CVD肢(等离慕子体化芝学汽相粮沉积)且法和V和AD(衬轴向汽奇相沉积是)法。乓但不论葡用哪一奏种方法巾，都要牛先在高叶温下做数成预制吸棒，然叛后在高畏温炉中种加温软他化，拉连成长丝兽，再进筐行涂覆航、套塑醒，成为旁光纤芯肤线。光复纤的制吧造要求怀每道工奶序都要临相当精序密，由帐计算机敢控制。巨在制造段光纤的胖过程中卧，要注膊意：①光纤原坡材料的纯霜度必须很抖高。②必须躲防止杂抛质污染旗，以及谣气泡混付入光纤送。③要正音确控制诸折射率喂的分布斜；④正确控抄制光纤的当结构尺寸匠；⑤尽量糕减小光淹纤表面磨的伤痕肺损害，眯提高光宫纤机械筋强度。光纤的制哲造传输衰减嫂小，传输父距离长。传输频趟带宽，击通信容健量大。抗电磁舱干扰，疗传输质便量好。体积小考、重量速轻、便垒于施工菜。原材料丰尼富，节约劲有色金属工，有利于景环保。易碎不易取接续。光纤通辛信的特嫩点针对各怎种应用寸和环境设条件等尝，通信旷光缆有找架空、文直埋、擦管道、火水底、昂室内等岩敷设方书式。其中架借空光缆卡的敷设躺方法有强两种：1.

吊仙线式：先夹用吊线紧滤固在电杆昌上，然后给用挂钩将幸光缆悬挂拢在吊线上醒，光缆的办负荷由吊尖线承载。2.抵自承式峰：用一缎种自承略式结构无的光缆模，光缆姜呈“8尝”字型姓，上部脏为自承宋线，光肚缆的负止荷由自注承线承寒载。光纤的偷敷设方轻式造成光纤灶衰减的主寇要因素有氏：本征，概弯曲，挤约压，杂质释，不均匀蹄和对接等嗓。本征：春是光纤塔的固有腿损耗，创包括：扣瑞利散拜射，固宿有吸收疫等。弯曲：胆光纤弯壳曲时部姨分光纤状内的光易会因散叠射而损蒸失掉，互造成损枕耗。挤压：光常纤受到挤坏压时产生伯微小的弯屋曲而造成登的损耗。杂质：维光纤内荷杂质吸腹收和散钥射在光委纤中传箩播的光悦，造成蚁的损失慢。不均匀丸：光纤瓣材料的债折射率冶不均匀释造成的火损耗。对接：爪光纤对减接时产抽生的损忽耗，如忘：不同把轴(单吼模光纤喉同轴度特要求小拥于0.暂8μm以)，端锄面与轴钥心不垂蛮直，端袜面不平抖，对接置心径不香匹配和宿熔接质瓶量差等湾。造成光析纤衰减丢的主要迁原因光缆终捧端盒光缆终端会盒主要用躬于光缆终菊端的固定傅，光缆与迫尾纤的熔科接及余纤扇的收容和梦保护。光纤盒光纤盒应上用于利用烧光纤技术蚁传输数字搭和类似语应音，视频灵和数据信悄号。光纤朽盒可进行淹直接安装桥或桌面安笔装。特别庭适合进行欺高速的光家纤传输。光纤配线衡架(柜)具有如侵下功能题：光缆美的固定弓，保护泡和接地蝇；光缆牛纤芯与摔尾纤的凝熔接；韵光路的唉调配并班提供测奇度端口鲁；冗余乡丰光纤及益尾纤的捕存贮管巾理。光纤配线害箱光纤配踩线箱特割别适合挥于光纤扶接入网偿中的光乳纤终端外点，具天有光缆驻的配线锋和熔接定功能，胞可以实驱现光缆歼纤芯的粒灵活调织线及存劫储。跳线跳线就是烧不带连接姥器的电缆扯线对或电伪缆单元，榨用在配线越架上交接哪各种链路驴。光纤产品丽的功能光纤在网络综厦合布线系塌统中应用设备间建筑群子系统干线子系统管理间配线子系统工作区布线光纤通贵信系统勒的应用1.光捧纤通信网光纤公用堪电信网：胖核心网、帮城域网我国市鄙内电话英光缆传谅输试验催从1劳978怀年开觉始。目隆前，公怀用电信正网的传蔑输线基宁本上均壮是采用栽光纤光罚缆连接脱。光纤局域辈网光纤宽缎带网光纤接入抽网无线通别信网海底光缆军及洲际通升信网光纤通表信系统惠的应用2.灵能源、棚交通和贡其他电力系统沫的监视、细控制和管歌理：由于使用逆了光纤，始不受强电俊磁干扰，飞不仅信息柜传输量增抓大，而且飞工作更加型可靠。传湖输信息用规的光纤，鞠可以放在膜输电线、据地线的中澡心，不受胸干扰，施池工方便。黑用电设备智观测雷击淡很困难，矮因为雷击碗对电设备想也可能造誓成破坏。霸而用光纤碰却可以直诸接观测雷勇击现象，翼观测装置带由检测器员、光纤和屿观测记录滋仪等组成皆。雷击时绒位于铁塔盗上的检测誉器产生瞬忙间高电压闻，由于是训光纤传输兴，对观测性记录仪不咱会造成影曾响。光纤通推信系统使的应用2.融能源、析交通和预其他煤炭系统匠的监视、齐控制和管敏理：电监控役系统信互号均为叼电信号腹，在含植瓦斯高己的矿井遇中容易要引起爆概炸。因踏此，如蝇果考虑耳安全因扔素，电枕信号功伟率不能承太大，稿这又导垮致传输利距离受剑限。而涂如果采毅用光纤追系统，标很多设社备可以衣无源化代，即保致证了安坑全，又搁能实现须远距离渴监控。光纤通列信系统场的应用2.街能源、腹交通和各其他铁路通信邮网铁路通信讨网是直接贤为铁路运早输调度服熊务的独立推通信网。蓬它具有结腐点多，分用支、插入闭话路频繁侨，通信容孟量有大有裁小，通信金距离长短转不一，组榜网方式多堵种多样，杯传输信号还种类各异吵等特点。巴电气化铁途路对通信浙要求：通西信容量要矿大，不受嫩电力机车撕强电磁干欣扰，传输登电话、数傍据以外还洁要传输列赚车运行的啄长距离无役人监控图危像信号。棕除了光纤街通信，没颂有哪一种毯通信方式鼓能满足这肃些要求。地铁控制碍系统高速公路短监控系统光纤通信讨系统的应撇用3.军猾事战术通欺信主要有办两种系芦统：一保种是本花地分配梨系统，役包括战像地指挥屯所的布仪线，兵阀器之间句的连接怪，野战秤计算机绒的互连毙，以及谋基地信下息传输像系统等军；一种禾是长距牺离战术斩通信系迈统，一款般通信扁距离超茄过1首千米。水下通信爸系统是扫雷宣舰与浮插游载体车之间的梨数据传宿输线路软。扫雷袄舰的主葱要任务晋是清扫答航道上座的水雷览，而利匹用浮游桑载体扫战雷最为贷安全而糕可靠。刊扫雷舰果与浮游坊载体之担间连着象