光缆线路工程设计培训001--光纤基本知识.ppt

1、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（）, 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(),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),6,光纤通信原理提纲,光纤通信发展简史

2、 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/KM 1976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/KM 1981年，光纤通信开始大规模商用，速率从45M-目前的400Gb/s,8,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

3、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,光纤通信原理光纤的结构(1),通信用光纤的主要成分是高纯度石英，掺杂剂用于改变折射率。,纤芯,包层,一次涂敷层（硅酮树脂或聚氨基甲酸乙脂）,1.5cm,125um,9-50um,二次涂敷层（尼龙或聚乙烯）,（增加机械性能和弯曲性）,11,光纤通信原理光纤的结构(2),二次涂覆的保护结构（了解） 紧套结构： 光纤和套管之间有一个缓冲层，目的为减少外面应力对光纤的作用，它结构简单，使用方便。 松套结构： 将一次涂覆后的光纤放在一个管子中，管中填充油膏，形成松套结构，它机械性能好

4、，放水性能好，便于成缆。,12,光纤通信原理光纤的分类（1）,按折射率分：阶跃光纤、渐变光纤（了解）,13,光纤通信原理光纤的分类（2）,按波长分（了解） 长波光纤（1310nm和1550nm）、短波光纤（600-900nm）,14,光纤通信原理光纤的分类（3）,按传输模式分：多模光纤、单模光纤,多模光纤 （1）在一定工作波长下，光纤中存在着多各传播模式。 （2）芯径为5075um,包层直径为100200um。 （3）带宽较窄，传输距离及容量有限，一般用于短距离传输。 （4）价格低廉。 单模光纤 （1）光纤的几何尺与光波长相比拟，光纤只允许一种模式（基模HE11）在其中传播，其余的高次模全部截

5、止。 （2）纤径为410um。 （3）避免了模间色散，传输带很宽，传输容量及距离很大，适用于大容量、长距离传输。,15,光纤通信原理-光纤的导光原理（1）,全反射原理,根据光的折射定律： n1Sin1：n2Sin2,16,光纤通信原理-光纤的导光原理（2）,17,光纤通信原理-单模光纤主要特性参数（1）,衰耗 a 色度色散 D（） 了解 模场直径 d 截止波长 c 偏振模色散 PMD,18,光纤通信原理-单模光纤的特性参数(2),（1）衰耗,衰耗,散射,本征吸收,杂质吸收,紫外吸收带 0.12 m 1 m,红外吸收带 9m,12.5 m,瑞丽散射,结构散射,吸收,19,光纤通信原理-单模光纤的

6、特性参数(3),光纤衰减曲线,用衰减系数来表示损耗，其单位是dB/km,0.1,0.2,0.3,0.4,0.5,0.6,20,光纤通信原理-单模光纤主要特性参数(4),（2）色度色散,种类：,色度色散,波导色散,多模光纤,由二氧化硅引起,由波导结构引起,模间色散,材料色散,21,光纤通信原理-单模光纤主要特性参数(5),（2）色度色散曲线,22,光纤通信原理-单模光纤主要特性参数(6),（3）模长直径（了解）,描述光强被束缚范围的物理量，单模光纤接受端面上基模光斑的直径。,23,光纤通信原理-单模光纤主要特性参数(7),（4）截止波长c（了解）,能使光纤实现单模传输的最小工作光波波长。,24,

7、光纤通信原理-单模光纤主要特性参数(8),（5）偏振模色散PMD（了解）,25,光纤通信原理-单模光纤主要特性参数(9),（5）偏振模色散,典型值：0.05ps/km 链路设计值：0.5ps/km,26,光纤通信原理-单模光纤主要特性参数(10),27,光纤通信原理-光纤的种类(1),28,光纤通信原理-光纤的种类(2),G.652光纤： 1310nm性能最佳,应用最广泛。 具有1310nm和1550nm两个低耗窗口，零色散点位于1310nm处。,29,光纤通信原理-光纤的种类(3),G.652A/B/C/D的区别,* 该处的衰减在氢损后不得高于1310nm处的衰减,30,光纤通信原理-光纤的

8、种类(6),G.655光纤 在1550nm具有一个小的非零色散，解决了高速传输中四波混频的现象，同时在1550nm具有较低的衰减系数，最适合开放DWDM系统。,31,光纤通信原理-各类单模光纤的性能比较,1600,1700,1400,1300,1200,1500,1100,Wavelength (nm),20 10 0 -10 -20,Dispersion (ps/nm.km),0.1,0.2,0.3,0.4,0.5,0.6,Attenuation (dB/km),Attenuation (all fibre types),32,光纤通信原理-光缆的结构,光缆结构：由缆芯、护套和加强元件组成

9、作用：使光纤具有适度的机械强度，适应外部使用环境，并确保在敷设与使用过程中有稳定的传输性能。 缆芯：单芯型、多芯型（单位式及带状式） 强度元件：钢丝或非金属的纤维 护层：内护层、外护层,33,光纤通信原理-光缆的种类（1）,若干光纤芯线以强度元件为中心绞合在一起的结构，可使光缆具有很好的抗拉性能和温度特性。,将单根或多根光纤放入骨架的螺旋槽内，骨架中心是加强元件，骨架采用高密度聚乙烯材料，抗侧压性能好。,光纤放入中心束管中， 采用2根平行钢丝加强件，有较强的抗扭转能力。,34,光纤通信原理-光缆的种类（2）,松套管,光纤,聚乙烯外护套,缆芯填充物,护套加强件-钢带,中心加强件,内护套,松套层绞

10、式光缆的结构,35,光纤通信原理-光缆的种类（3）,非金属光缆 金属铠装光缆,部分光缆的侧视图,36,光纤通信原理-光缆的种类（4）,特殊结构光缆,水底(海底)光缆 阻燃光缆 非金属光缆 全介质自承式光缆 ADSS 架空地线复合光缆 OPGW,37,光纤通信原理-特殊结构光缆（1）,水底光缆,38,光纤通信原理-特殊结构光缆（2）,阻燃光缆,阻燃层加在光缆的外护层 阻燃材料 有卤阻燃-聚氯乙烯 PVC 无卤阻燃-阻燃聚烯烃,39,GY F T A 53 36 D1 分类 中心加强芯 特征 护层 铠装 芯数 类型,40,光纤通信原理光缆的主要性能参数,机械性能（包含抗张力和抗侧压力） 弯曲性能 温度特性 介电强度 渗水性能,41,光纤通信原理光缆的主要敷设方