光纤通信基础入门（光纤通信基本知识）

光纤通信的优势

　　●通讯容积大

　　●中继间距长

　　●不会受到干扰信号

　　●比较丰富

　　●光纤线重量较轻、重量轻

　　光通信发展趋势简史

　　2000很多年前

　　烽火台——灯光效果、旗语

　　1880年

　　光电話——无线光通信

　　1970年

　　光纤通信

　　●1966年“光纤之父”高锟博士研究生初次明确提出光纤通信的念头。

　　●1970年贝尔研究室林严雄在室内温度下可持续工作中的半导体激光器。

　　●1970年康宁公司的卡普隆(Kapron) 之做出耗损为20dB/km光纤线。

　　●1977年纽约第一条45Mb/s的商业路线。

光的反射/反射面和光的反射

　　因光在不一样化学物质中的快速传播是不一样的，因此光从一种化学物质照射到另一种化学物质时，在二种化学物质的交界层处会造成折射角和反射面。并且，折射光的视角会随入射光的视角转变而转变。当入射光的视角超过或超出某一视角时，折射光会消退，入射光所有被反射面回家，这就是说光的光的反射。不一样的化学物质对同样光波长光的反射视角是不一样的（即不一样的化学物质有不一样的光折射率），同样的化学物质对不一样光波长光的反射视角都是不一样。光纤通讯就是说根据左右基本原理而产生的。

　　透射率遍布：定性分析光学材料的一个关键主要参数是折射率，用N表达，真空泵中的超快速C与原材料中超快速V比为就是说原材料的折射率。

　　N＝C/V

　　光纤通信用的石英玻璃的折射率约为1.5

光纤线构造

　　光纤线裸纤一般分成三层：

　　第一层：管理中心高折射率夹层玻璃芯（芯径一般为9-10μm,(多模）50或62.5（多模）。

　　第二层：正中间为低折射率硅夹层玻璃绝缘层（直徑一般为125μm）。

　　第三层：最外是提升用的环氧树脂镀层。

　1)纤芯 core：折射率较高，用于传输光；

　　2)绝缘层 coating：折射率较低，与纤芯一起产生光的反射标准；

　　3)手机套 jacket：抗压强度大，能承担很大冲击性，维护光纤线。

　　3mm光缆电缆 橘红色 MM　 多模

　　淡黄色 SM　 多模

　　光纤线的规格

　　直径一般为125um(一根头发均值100um)

　　公称直径：多模9um 多模50/62.5um

数值孔径

　　入射到光纤线内孔的光并不可以所有被光纤线所传送，仅仅在某一视角范围之内的入射光才能够。这一视角就称之为光纤线的数值孔径。光纤线的数值孔径大点针对光纤线的连接是有益的。不一样生产厂家生产制造的光纤线的数值孔径不一样

　　光纤线的类型

　　按光在光纤线中的传送方式可分成：

　　多模（Multi-Mode） (通称：MM）

　　多模（Single-Mode）(通称：SM）

　　多模光纤：管理中心夹层玻璃芯较粗（50或62.5μm），可传多种多样方式的光。但其模间色散很大，这就限定了传送模拟信号的頻率，并且随间距的提升会更为比较严重。比如：600MB/KM的光纤线在2KM的时候只能300MB的网络带宽了。因而，多模光纤传送的间距就较为近，一般只能几千米。

　　单模光纤：管理中心夹层玻璃芯较细（芯径一般为9或10μm），只有传一种方式的光。事实上是阶跃型光纤线的种，仅仅纤芯径不大，基础理论上只容许单一散播方式的直进光入射至光纤线内，并在纤芯内作直线传播。光纤线单脉冲基本上沒有展宽。因而，其模间色散不大，适用远程控制通信，但其饱和度色散起关键功效，那样单模光纤对灯源的谱宽和可靠性有较高的规定，即谱宽要窄，可靠性好些。

　　光纤线的归类

　　按材料英语：

　　夹层玻璃光纤线：纤芯与绝缘层全是夹层玻璃，耗损小，传送间距长，成本增加；

　　缓冲块硅光纤线：纤芯是夹层玻璃，绝缘层为塑胶，特点同夹层玻璃光纤线类似，成本费较低；

　　塑料光纤：纤芯与绝缘层全是塑胶，耗损大，传送间距很短，价钱很低。多用以家用电器、音箱，及其短距的图象传送。

　　按最好传送頻率对话框:基本型单模光纤和色散偏移型单模光纤。

　　基本型：光纤线生产制造长家将光纤传输激光焊接頻率最优化在单一光波长的光上，如1300nm。

　　色散偏移型：光纤线生产制造长家将光纤传输激光焊接頻率最优化在2个光波长的光上，如：1300nm和1550nm。

　　突变型：光纤线管理中心芯到夹层玻璃绝缘层的折射率是突然变化的。其低成本，模间色散高。适用近途低速档通信，如：工业自动化。但单模光纤因为模间色散不大，因此单模光纤都选用突变型。

　　渐变色型光纤线：光纤线管理中心芯到夹层玻璃绝缘层的折射率是慢慢缩小，可让高模光按正弦方式散播，这能降低模间色散，提升光纤线网络带宽，提升传送间距，但成本费较高，如今的多模光纤多见渐变色型光纤线。

常见光纤线规格型号

　　光纤线规格：

　　1)多模纤芯直徑：9/125μm，10/125μm

　　2)绝缘层直径（2D）＝125μm

　　3)一次涂覆直径＝250μm

　　4)尾纤：300μm

　　5)多模：

　　50/125μm，欧州规范

　　62.5/125μm，国际标准

　　6)工业生产，诊疗和低速档互联网：100/140μm， 200/230μm

　　7)塑胶：98/1000μm，用以小车操纵

　　光纤线衰减系数

　　导致光纤线衰减系数的关键要素有：本征，弯折，挤压成型，残渣，不匀称和连接等。

　　本征：是光纤线的具有耗损，包含：瑞利散射，具有消化吸收等。

　　弯折：光纤线弯折时一部分光纤线内的光会因透射而损害掉，导致的耗损。

　　挤压成型：光纤线遭受挤压成型时造成细微的弯折而导致的耗损。

　　残渣：光纤线内残渣消化吸收和透射在光纤线中散播的光，导致的损害。

　　不匀称：光纤线原材料的折射率不匀称导致的耗损。

　　连接：光纤线连接时造成的耗损，如：不一样轴（单模光纤平行度规定低于0.8μm），内孔与枢轴不竖直，内孔高低不平，连接心径不配对和溶接品质差等。

　　光缆电缆的类型

　　1)按铺设方法分是：自载重空架光缆电缆，管路光缆电缆，铠装电缆地埋光缆电缆和海底光缆。

　　2)按光缆电缆构造分是：束列管式光缆电缆，层绞式光缆电缆，紧抱式光缆电缆，积放式光缆电缆，非金属材料光缆电缆和可支系光缆电缆。

　　3)按主要用途分是：远途通信用光缆电缆、近途室外光缆、混和光缆电缆和房屋建筑上用光缆电缆。

　　光缆电缆的延续与成端

　　光缆电缆的延续与成端是光缆电缆路线维护保养工作人员务必把握的专业技能。

　　光缆电缆的延续技术性归类：

　　1)光纤线的延续技术性和光缆电缆的延续技术性两一部分。

　　2)光缆电缆的成端相近光缆电缆的延续，只不过是因为连接头原材料不一样而实际操作应当也大不一样。

　　光纤线延续的类型

　　光缆接续一般可分成两类：

　　1)光纤线的固定不动延续（别名死连接头）。一般选用光纤熔接机；用以光缆电缆直接头。

　　2)光纤线的主题活动连接头（别名活接头）。用可以拆装的射频连接器联接（别名活接头）。用以光纤跳线、机器设备联接等地区

　　因为光纤线内孔的不一致性和光纤线内孔工作压力的不匀称性，一次充放电溶接光纤线的连接头耗损还较为大，如今选用二次充放电溶接法。先向光纤线内孔加热充放电，给内孔整形美容，除去尘土和脏物，另外根据加热使光纤线内孔工作压力匀称。

　　光纤线联接耗损的检测方式

　　光纤线联接耗损的检测方式有三种：

　　1、在熔接机上开展检测。

　　2、灯源、光功率计检测。

　　3、OTDR测量方法

光纤线延续的操作步骤

　　光纤线延续实际操作一般分成：

　　1、光纤线内孔的解决。

　　2、光纤线的延续安裝。

　　3、光纤线的溶接。

　　4、光纤接头的维护。

　　5、余纤的盘留五个流程。

　　一般全部光缆电缆的延续按下列流程开展：

　　第一步：很多好长短，开剥光缆电缆，去除光缆电缆护线套；

　　第二步：清理、除去光缆电缆内的原油添充膏。

　　第三步：绑扎好光纤线。

　　第四步：查验光纤线心数，开展光纤线对号，核查光纤线色标是不是不正确；

　　第五步：提升心延续；

　　第六步：各种各样辅助线对，包含差旅线对、控线对、屏蔽掉接地线等延续（假如有所述线对。

　　第七步：光纤线的延续。

　　第八步：光纤接头维护解决；

　　第九步：光纤线余纤的盘点留解决；

　　第十步：进行光缆电缆护线套的延续；

　　第十一步：光缆接头的维护。

　　光纤线的耗损

　　1310 nm : 0.35 ~ 0.5 dB/Km

　　1550 nm : 0.2 ~ 0.3dB/Km

　　850 nm : 2.3 ~ 3.4 dB/Km

　　光纤熔接点耗损：0.08dB/点

　　光纤熔接点 1点/2km

　　普遍光纤线专有名词

1)衰减系数

　　衰减系数：光在光纤线中传送时的动能耗损单模光纤1310nm 0.4~0.6dB/km1550nm 0.2~0.3dB/km塑胶多模光纤300dB/km

　　2)色散

　　色散(Dispersion)：光单脉冲顺着光纤线行驶一段距离后导致的频宽变宽。这是限定传输速度的关键要素。

　　模间色散：只产生在多模光纤，由于不一样方式的光顺着不一样的相对路径传送。

　　原材料色散：不一样光波长的光行驶速率不一样。

　　波导色散：产生缘故是光动能在纤芯及绝缘层中传送时，会以稍有不一样的速率行驶。在单模光纤中，根据更改光纤线构造来更改光纤线的色散十分关键。

　　光纤线种类

　　G.652零色散点在1300nm上下

　　G.653零色散点在1550nm上下

　　G.654负色散光纤线

　　G.655色散偏移光纤线

全波光纤线

　　3)透射

　　因为光源的基础构造缺憾，造成的光动能损害，这时光的传送已不具备非常好的专一性。

光纤线系统软件基本知识

　　基础光纤线系统软件的架构以及作用详细介绍：

　　1.推送模块：把电子信号转化成数据信号；

　　2.传送模块：载送数据信号的物质；

　　3.接受模块：接受数据信号并转化成电子信号；

　　4.联接元器件：联接光纤线到灯源、光检验及其其他光纤线。

三通接头内孔种类

　　耦合器（coupler）

　　关键作用再分配数据信号

　　关键运用在网络光纤

　　特别是在是运用在局域网络

　　在波分复用器件上运用

　　基础构造

　　耦合器是双重无源器件

　　基础方式有树形、星形

　　——与耦合器相匹配的有分路器（splitter）

波分复用器

　　WDM—Wavelength Division Multiplexer在一条光纤线中传送好几个数据信号，这种数据信号頻率不一样，色调不一样。波分复用器就是说要把好几个数据信号藕合进同一根光纤线中；解波分复用器就是以一根光纤线中把好几个数据信号区别出去。

　大数字系统软件中单脉冲的界定：

　　1.震幅：单脉冲的高宽比在光纤线系统软件中表达光功率动能。

　　2.上升时间：单脉冲从较大震幅的10%升高到90%所必须的時间。

　　3.下降时间：单脉冲从震幅的90%降低到10%所必须的時间。

　　4.单脉冲总宽：单脉冲在50%震幅部位的总宽，用时间表示。

　　5.周期时间：单脉冲特殊的時间，就是说进行一个循环系统所必须的上班时间。

　　6.消光比：1数据信号光功率于0数据信号光功率的比率。

　　光纤通信中常见企业的界定：

　　1. dB = 10 log10 ( Pout / Pin )

　　Pout :功率 ; Pin :键入输出功率

　　2. dBm = 10 log10 ( P / 1mw)

　　是通信专业中普遍应用的企业；

　　一般表达以1毫瓦为参照的光功率；

　　example: –10dBm表达光功率相当于100uw。

　　3. dBu = 10 log10 ( P / 1uw)。

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