光缆基础知识课件

通信光缆线路维护基础培训教材2011-3光缆基础知识

主要内容一、光纤通信技术发展概述二、光纤和光缆三、光缆的接续和测试四、仪表使用介绍光缆基础知识为什么要发展光通信中波—短波—微波—光纤光通信的发展史

1880年，贝尔发明了光电话；

1960年，美梅曼发明了第一个红宝石激光器；

1962年，霍尔等研制出了半导体激光器；

1966年，高锟发表了一篇奠定光纤通信基础的论文；

1970年，康宁公司首先制成了20dB/km的低损耗石英光纤；

1974年，多模光纤损耗降到了2dB/km；

1976年，获得了1310和1550两个低损耗的长波长窗口；

1980年，1550窗口处的光纤损耗低至0.2dB/km；

80年代中期，已经获得小于0.4dB/km和0.25dB/km的商用光纤；一、光纤通信技术发展概述光缆基础知识概述光纤通信发展阶段：阶段时间波长模式损耗速率距离用途第一代1973-19760.85多模2.5-350-1008-10市话局间中继第二代1976-19821.31多或单模0.55-1140M20-50中短距离长途、市话局间中继第三代1982-19881.31单模0.3-0.5622M50-100PDH、长途干线第四代1988-19961.55单模0.22.5G80-120SDH、第五代1996-至今1.55160*10GDWDM光缆基础知识光纤通信系统的基本构成调制光源光电检测放大恢复光发射机光纤光缆光接收机输入电信号输出电信号光缆基础知识光源项目激光器(LD)发光二极管(LED)调制速率几吉赫几十兆赫输出光功率几十毫瓦几毫瓦光谱宽度窄宽驱动电路复杂简单温度影响大小可靠性较低较高寿命较短较长应用高速长距离低速短距离光缆基础知识光电检测器项目光电二极管(PIN)雪崩光电二极管(APD)结构简单复杂应用电路简单复杂光电增益无有寿命较长较短适用波长长波长短波长应用普遍已很少光缆基础知识二、光纤和光缆项目单模光纤多模光纤芯径细：9-10μm较粗：50-100μm传输带宽很宽：约100GHz较窄：约1GHz与光源耦合较难简单精度较高较低适用场合长距离、大容量、高速、多波长系统中短距离、中小容量、单波长系统应用电信干线传输以太网、FDDI光纤光缆基础知识光纤通信的主要特点通信容量大，传输距离长抗电磁干扰，传输质量佳信号串扰小，保密性能好原材料丰富，节省了有色金属，环保光纤尺寸小，质量轻，便于敷设和运输光缆适应性强，寿命长光缆基础知识光纤通信的传输窗口短波长窗口，波长为0.85μm；长波长窗口，波长为1.31μm和1.55μm

波段波长(nm)使用光纤应用系统(第一传输窗口)850G.651单通道O-band(Originalband)1260~1360G.652AG.652B单通道、WDME-band(Extendedband)1360~1460G.652CG.652DCWDMS-band(Shortband)1460~1530G.655AG.655BG.655CG.656将来的DWDMC-band(Conventionalband)1530~1565DWDM/CWDML-band(Longband)1565~1625DWDMU-band(Ultra-longband)1625~1675传输波段定义光缆基础知识光纤通信系统的分类按传输波长划分

短波长、长波长、超长波长按光纤传导模式数量划分

多模光纤、单模光纤光缆基础知识有关光纤、光缆的标准体系ITU-T：国际电信联盟电信标准部门ISO：国际标准化组织IEC：国际电工委员会ETSI：欧洲电信标准协会ANSI：美国国家标准协会GB：国家标准(国家技术监督局)YD：通信行业标准(信息产业部)光缆基础知识光纤的结构纤芯(n1)包层(n2)D125μm1、D为光纤纤芯直径或模场直径，单模光纤的模场直径为9-10μm。多模光纤的模场直径为50或62.5μm。2、n1＞n2光缆基础知识光纤的分类按光纤材料分

石英光纤、全塑光纤按光纤剖面折射率分

阶跃型光纤、渐变型光纤按传输的模式分

多模光纤、单模光纤按ITU-T建议分

G651光纤，梯度折射率多模光纤。G652光纤，标准单模光纤(NDSF)。G653光纤，色散位移单模光纤(DSF)。G654光纤，截止波长位移单模光纤G655光纤，非零色散位移单模光纤(NZ-DSF)G656光纤，宽带光传输用的非零色散位移单模光纤G.657光纤，弯曲不敏感单模光纤光缆基础知识G.651光纤梯度型多模光纤工作波长：1.31μm和1.55μm处于多模工作状态在1.31μm处有最小的色散值，在1.55μm处有最小的衰减系数数据通信局域网(LAN)用光缆基础知识G.652光纤常规单模光纤或非色散位移光纤零色散波长在1.31μm处，在1.55μm处衰减最小，但有较大的正色散，约为18ps/(nm·km)。工作波长既可选用1.31μm，又可选用1.55μm。最佳工作波长在1.31μm。利用G.652光纤进行速率为2.5Gb/s以上的信号长途传输时，必须引入色散补偿光纤进行色散补偿，并需引入更多的掺铒光纤放大器来补偿由于引入色散补偿光纤所产生的损耗。光缆基础知识G.652光纤可进一步分为G.652A、G.652B、G.652CG.652A光纤主要适用于ITU-TG.957规定的SDH传输系统和G.691规定的带光放大的高至STM-16的单通道SDH传输系统。G.652B光纤主要适用于ITU-TG.957规定的SDH传输系统和G.691规定的带光放大的高至STM-64的单通道SDH传输系统及直到STM-64的ITU-TG.692带光放大的波分复用传输系统。G.652C光纤又称为低水峰光纤，其商用光纤有Lucent的全波光纤(All-wareFiber)等。它消除了常规光纤在1385nm附近由于OH根离子吸收造成的损耗峰，使光纤在1310-1600nm的损耗都趋于平坦。光缆基础知识G.655光纤非零色散位移光纤(NZDSF)在1994年专门为新一代光放大MWDM传输系统设计和制造的光纤。属色散位移光纤，但在1550nm处色散不是零，用以平衡四波混频等非线性效应。用较低的色散抑制了四波混频等非线性效应，使其能用于高速率(10Gb/s以上)、大容量、DWDM的长距离光纤通信系统中。光缆基础知识G.655光纤可进一步分为G.655A和G.655B两个子类G.655A适用于ITU-TG.691规定的带光放大器的单通道SDH系统和通道速率为STM-64、通道间隔不小于200GHz的G.692带光放大器的波分复用传输系统。只能使用在C波段。G.655B适用于通道间隔不大于100GHz的G.692密集波分复用传输系统。可以使用在C波段，也可以使用在L波段。两者不同还在于在C波段的色散值不同。G.655A光纤的色散值为0.1-6ps/(nm·km)，G.655B光纤的色散值为1-10ps/(nm·km)。光缆基础知识G.655光纤商用的G.655光纤有：Lucent的真波(TrueWave)光纤

消除了G.652光纤在1385nm附近由于OH根离子吸收造成的损耗峰，使光纤在1310-1600nm的损耗都趋于平坦。Corning的低色散斜率(SMF-LS