第一部分光纤通信基础.ppt

1、光纤通信的特征是以光频率为载波频率来传输信号的光纤，即光纤，作为传输介质，光纤的成分通信光纤的主要成分是高纯度石英、裸光纤结构以及光在芯中传播，保护层(包层，125m )折射率n2芯层折射率n 1 作为光纤结构的关键点的入射角临界qc为：发生全反射的n1sin qc=n2sin 90=n2、光的反射、折射、光的全反射、n 1 n 2、全反射、光纤的结构、外层(PVC )、包层() 、光纤涂层的作用， 减少微弯损耗，改善耐磨损功能，改善抗老化性能防潮易于机械剥落，涂层为光纤提供物理保护，光纤模式分类，多模光纤62.5/125，50/125单模光纤8.3-9/125 多模式8.3-9微机，多模式光

2、纤分类： 50，62.5/om 1，OM2，OM3，企业交换机，下一代多模式光纤(OM3)不支持10G以太网公司！ OM3光纤，OM1:62.5m多模光纤； OM2:50m多模光纤OM3是新出现的10千兆位光纤，50m多模光纤OM3光纤同时在LED和激光光源两种模式下进行优化，支持10千兆位以太网的传输自适应，将来网络干涉速度增加10倍，支持10千兆以太网的传输方式，单模光纤与多模光纤、单模与多模光纤的传输模式不同，光纤的传输模式、光传输光纤电磁场的各种分布形态称为模式。 模式大致可以分为基本模式、低次模式、高次模式。 每种模式都有相应的特定入射角。 高阶模对应较大的入射角。 低阶模对应于小入

3、射角。 对光纤端面要求的光波的入射临界角c越大，模块数越多，光纤芯直径越粗，模块数越多。 所谓光纤的衰减，是以衰减系数表示了光功率随着传输距离的增加而衰减的降低衰减实现远距离光纤通信的前提，其单位为dB/km、光纤的衰减系数、光源、光脉冲、光纤、l、pi、po，即a=10/l log pipo光纤的输入输出l也被称为光纤每长度a千米的衰减值即衰减系数，也称为几个典型值： 3 dB 50%光传输10 dB 10%光传输20 dB 1%固有吸收，不能消除。 只有在选择本征吸收比小的材料时，才能减少损失值。 (2)杂质的吸收主要由光纤中的各铁、铜、锰、铬、钒等过渡金属离子和氢氧化物离子(OH )离子

4、引起振动，吸收光能，吸收光。 引起光纤衰减的原因有二、散射损耗(1)瑞穗散射损耗光纤材料的本征损耗。 这是由于材料折射率分布小尺度的随机不均匀性。 这与波长的四次方成反比，即波长越短损失越大。 (2)波导散射损耗(结构不完全损耗)是由光纤波导结构的缺陷引起的损耗，该损耗与波长无关。 光纤波导结构的缺陷主要是由于熔炼工艺的不完善和拉丝工艺的不当。 引起光纤衰减的原因是光纤中的传导模式在光纤的弯曲部分变换成辐射模式。 与光纤的弯曲半径呈指数关系，弯曲半径越大，弯曲损失越小。 微弯曲损失是电缆制作时产生的不均匀侧向压力造成的。波导散射损失在光纤的制造过程中发生，微弯曲损失是由于在光纤制造后，从侧面对

5、光纤施加压力时，在光纤轴上产生微米级的弯曲造成的。、0、0.3、0.6、0.9、1.2、1250、1300、1350、1400色散的概念：光信号中的不同频率分量或不同模式的光在光纤中的传输速度和距离不同，到达终点前后，产生波形失真，称为色散光纤的色散与带宽的关系、不同模式间的传播速度的不同引起的延迟差、光纤的长度的累积色散引起的码间干扰、错误率的增加、光纤的通信容量的色散越大则越受到限制、带宽越小则n 2、影响光纤传输的要素、 光纤各构成部分的材料质量和制造过程的质量光纤的弯曲半径作用于光纤的外力如光纤连接器及其连接操作的质量光纤连接的质量、外力对光纤的影响、偏振模色散(PMD)PMD对大容量

6、数字和模拟通信系统的工作与光源的种类不同，LED:发光二极管、荧光(非相干光)、光谱线宽、入纤功率小，使用方便，寿命长。 LD :输出激光(相干光)，光谱线狭窄，入纤功率高，调制速度高，适用于高速长距离系统。 温度敏感性的相对寿命短。 LED LD激光器的比较，光纤在以太网上的应用10Base-FL:多模式光纤传输的100Mbps以太网，电缆的最大长度为2000米100Base-FX :多模式光纤(1300 ) 62.5微米电缆最大2000米，50微米电缆最大2000米100BASE-SX:多模式光纤(850nm波长)传输的100Mbps以太网，62.5微米电缆最大300米， 50微米电缆最大

7、300米1000Base-SX :多模式(850nm波长)光纤连接千兆以太网，62.5微米电缆最大传输距离275米，50微米电缆最大550米1000Base-LX 光纤连接的千兆位以太网，62.5微米电缆最大传输距离550米，50微米电缆最大550米，各种协议支持的距离和通道衰减，注意：1.对于基于led的应用，10BASEFL是50m光纤令牌环、FDDI和100BASE-FX规定了对50m光纤的最大耦合损耗为5.0 dB。 2这是激光光源的应用。 根据IEEE 802.3z，信道衰减取决于插入损耗和冗馀。 4光源必须将足够大的功率耦合到50m光纤，以获得4.0dB的功率分配，同时消除耦合损耗。 在5个标准中，在使用50 m光纤的情况下，使用者必须维持与62.5 m相同的功率分配。10千兆位以太网10 GBase-S :多模光纤、850纳米10 GBase-L :单模光纤、1310纳米10 gba