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1、,單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,*,單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,*,光纖通信基,礎(chǔ),礎(chǔ)知識,作,者,者：,王,王,勇,勇,(Fiber HandbookTechnology Data),美德（四川,）,）電氣有限,公,公司,光纖通信的,優(yōu),優(yōu)點(diǎn),通信容量大,中繼距離長,不受電磁干,擾,擾,資源豐富,光纖重量輕,、,、體積小,光通信發(fā)展,簡,簡史,2000,多年前,烽火臺,燈光、旗語,1880,年,光電話,無線光通信,1970,年,光纖通信,光纖通信發(fā),展,展史,1966,年,“,光纖之

2、父,”,高錕博士首,次,次提出光纖,通,通信的想法,。,。,1970,年貝爾研究,所,所林嚴(yán)雄在,室,室溫下可連,續(xù),續(xù)工作的半,導(dǎo),導(dǎo)體激光器,。,。,1970,年康寧公司,的,的卡普隆,(Kapron),之作出損耗,為,為,20dB/km,光纖。,1977,年芝加哥第,一,一條,45Mb/s,的商用線路,。,。,電磁,波,波譜,1,cm 1mm 100um 10um 1um 100nm 10nm 1nm ,波長,10,G 100G 1T 10T 100T 1015 1016 1017 f (Hz),1.6,um 1.5 1.4 1.3 1.2 1.1 1.0um 900 800 700 6

3、00nm,光通信使用范圍,紅外線,紫外線,光的,基,基本,知,知識,光是,一,一種,電,電磁,波,波,可見,光,光,350nm,750nm,光纖,通,通信,所,所用,的,的波,長,長,800,1600nm,光的,反,反射,、,、折,射,射,全反,射,射,光的,基,基本,知,知識,n1,n2,n1 n2,n1,n2,臨界角,90,0,臨界角,n1,n2,全反射,入射角,=,反射角,1,2,光纖,的,的結(jié),構(gòu),構(gòu),纖芯,包層,保護(hù)套,光纖,的,的結(jié),構(gòu),構(gòu),纖芯,core,：折,射,射率,較,較高,，,，用,來,來傳,送,送光,；,；,包層,coating,：折,射,射率,較,較低,，,，與,纖,

4、纖芯,一,一起,形,形成,全,全反,射,射條,件,件；,保護(hù),套,套,jacket,：強(qiáng),度,度大,，,，能,承,承受,較,較大,沖,沖擊,，,，保,護(hù),護(hù)光,纖,纖。,3mm,光纜,橘,橘色,MM,黃色,SM,常見,光,光纖,名,名詞,數(shù)值,孔,孔徑,（,（,NumericAperture,）,NA=SIN,接收錐,常見,光,光纖,名,名詞,輸入,輸入,輸出,輸出,低數(shù)值孔徑,NA,高數(shù)值孔徑,NA,NA,NA,外徑,一,一般,為,為,125,um(,一根,頭,頭發(fā),平,平均,100,um),內(nèi)徑,：,：單,模,模,9um,多模,50/62.5um,125,9,50,125,62.5,125

5、,光纖,的,的尺,寸,寸,光纖,的,的分,類,類,按材,料,料分,類,類：,玻璃,光,光纖,：,：纖,芯,芯與,包,包層,都,都是,玻,玻璃,，,，損,耗,耗小,，,，傳,輸,輸距,離,離長,，,，成,本,本高,；,；,膠套,硅,硅光,纖,纖：,纖,纖芯,是,是玻,璃,璃，,包,包層,為,為塑,料,料，,特,特性,同,同玻,璃,璃光,纖,纖差,不,不多,，,，成,本,本較,低,低；,塑料,光,光纖,：,：纖,芯,芯與,包,包層,都,都是,塑,塑料,，,，損,耗,耗大,，,，傳,輸,輸距,離,離很,短,短，,價(jià),價(jià)格,很,很低,。,。多,用,用于,家,家電,、,、音,響,響，,以,以及,短,短距

6、,的,的圖,像,像傳,輸,輸。,按照,光,光纖,的,的模,式,式分,類,類,單模,（,（,Single-Mode,）,多模,（,（,Multi-Mode,）,按折,射,射率,分,分類,階越,光,光纖,漸變,折,折射,率,率光,纖,纖,光纖,的,的分,類,類,光纖,的,的損,耗,耗,1310,nm:0.350.5dB/Km,1550nm:0.20.3dB/Km,850nm:2.33.4dB/Km,光纖,熔,熔接,點(diǎn),點(diǎn)損,耗,耗：,0.2dB/,點(diǎn),光纖,熔,熔接,點(diǎn),點(diǎn),1,點(diǎn),/2km,常見,光,光纖,名,名詞,衰減,：,：光,在,在光,纖,纖中,傳,傳輸,時(shí),時(shí)的,能,能量,損,損耗,單,

7、單,模,模光,纖,纖,1310nm0.40.6dB/km1550nm0.20.3dB/km,塑料,多,多模,光,光纖,300dB/km,光纖,的,的衰,減,減,光纖的衰減圖,0.7 0.8 0.9 1.0 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 nm,OH-,OH-,OH-,第一窗口,第二窗口,第三窗口,衰減(dB/km),水峰值,6,5,4,3,2,1,色散,(,Dispersion),：光,脈,脈沖,沿,沿著,光,光纖,行,行進(jìn),一,一段,距,距離,后,后造,成,成的,頻,頻寬,變,變粗,。,。它,是,是限,制,制傳,輸,輸速,率,率的,主,主要,因,因素,。,。,模間,色,色散,

8、：,：只,發(fā),發(fā)生,在,在多,模,模光,纖,纖，,因,因?yàn)?不,不同,模,模式,的,的光,沿,沿著,不,不同,的,的路,徑,徑傳,輸,輸。,材料,色,色散,：,：不,同,同波,長,長的,光,光行,進(jìn),進(jìn)速,度,度不,同,同。,波導(dǎo),色,色散,：,：發(fā),生,生原,因,因是,光,光能,量,量在,纖,纖芯,及,及包,層,層中,傳,傳輸,時(shí),時(shí)，,會,會以,稍,稍有,不,不同,的,的速,度,度行,進(jìn),進(jìn)。,在,在單,模,模光,纖,纖中,，,，通,過,過改,變,變光,纖,纖內(nèi),部,部結(jié),構(gòu),構(gòu)來,改,改變,光,光纖,的,的色,散,散非,常,常重,要,要。,常見,光,光纖,名,名詞,光纖,類,類型,G.6

9、52,零色,散,散點(diǎn),在,在,1300nm,左右,G.653,零色,散,散點(diǎn),在,在,1550nm,左右,G.654,負(fù)色,散,散光,纖,纖,G.655,色散,位,位移,光,光纖,全波,光,光纖,常見,光,光纖,名,名詞,散射,由,由,于,于光,線,線的,基,基本,結(jié),結(jié)構(gòu),不,不完,美,美，,引,引起,的,的光,能,能量,損,損失,，,，此,時(shí),時(shí)光,的,的傳,輸,輸不,再,再具,有,有很,好,好的,方,方向,性,性。,光線,缺陷,光纖,系,系統(tǒng),基,基礎(chǔ),知,知識,一、,基,基本,光,光纖,系,系統(tǒng),的,的構(gòu),架,架及,其,其功,能,能介,紹,紹：,1.,發(fā)送,單,單元,：,：把,電,電信

10、,號,號轉(zhuǎn),換,換成,光,光信,號,號；,2.,傳輸,單,單元,：,：載,送,送光,信,信號,的,的介,質(zhì),質(zhì)；,3.,接收,單,單元,：,：接,收,收光,信,信號,并,并轉(zhuǎn),換,換成,電,電信,號,號；,4.,連接,器,器件,：,：連,接,接光,纖,纖到,光,光源,、,、光,檢,檢測,以,以及,其,其它,光,光纖,。,光纖,系,系統(tǒng),基,基礎(chǔ),知,知識,二、,基,基本,光,光纖,系,系統(tǒng),方,方框,圖,圖：,信號,光發(fā),射機(jī),光源,中繼器,檢測器,光接,收機(jī),信號,電,E/,光,O,轉(zhuǎn)換,光纖,光,O/,電,E,轉(zhuǎn)換,發(fā)送單元,傳輸單元,接收單元,連接器件,常用,連,連接,器,器類,型,型,

11、SC LC MT-RJ DSC VF-45 Opti-Jack,常用,連,連接,器,器類,型,型,FCType,SCType,SC2Type,FDDType,常用,連,連接,器,器類,型,型,BICONICType,D4Type,SMA905Type,SMA906Type,MINIBNCType,連接,頭,頭端,面,面類,型,型,Ferrule + Flange,Insertion Loss(,插入損耗,) 40dB SPC45dB,UPC50dB APC60dB,無源,器,器件,耦合,器,器（,coupler,）,主要,功,功能,再,再分,配,配光,信,信號,重要,應(yīng),應(yīng)用,在,在光,纖,纖

12、網(wǎng),絡(luò),絡(luò),尤其,是,是應(yīng),用,用在,局,局域,網(wǎng),網(wǎng),在波,分,分復(fù),用,用器,件,件上,應(yīng),應(yīng)用,無源,器,器件,耦合,器,器（,coupler,）,基本,結(jié),結(jié)構(gòu),耦,耦,合,合器,是,是雙,向,向無,源,源器,件,件,基,基本,形,形式,有,有樹,型,型、,星,星型,與耦,合,合器,對,對應(yīng),的,的有,分,分路,器,器（,splitter,）,無源,器,器件,耦合,器,器,以圖,形,形表,示,示,1,4,2,3,無源,器,器件,波分,復(fù),復(fù)用,器,器,WDM,WavelengthDivisionMultiplexer,在一條光,纖,纖中傳輸,多,多個(gè)光信,號,號，這些,光,光信號頻,率

13、,率不同，,顏,顏色不同,。,。波分復(fù),用,用器就是,要,要把多個(gè),光,光信號耦,合,合進(jìn)同一,根,根光纖中,；,；解波分,復(fù),復(fù)用器就,是,是從一根,光,光纖中把,多,多個(gè)光信,號,號區(qū)分出,來,來。,無源器件,波分復(fù),用,用器（,圖,圖例）,1,傳送器,2,傳送器,1+,2,1+,2,1,接收器,2,接收器,發(fā)送單,元,元,驅(qū)動器,光源,接收單,元,元,檢測器,放大器,輸出電路,光放大,器,器,0,1,輸入,（信號,弱,弱）,1,輸出,（信號,強(qiáng),強(qiáng)）,光放大,器,器,波分復(fù),用,用器,耦合器,1,光源,監(jiān)測,光纖數(shù),字,字通信,數(shù)字系,統(tǒng),統(tǒng)中脈,沖,沖的定,義,義：,10%,90%,5

14、0%,脈沖寬度,上升時(shí)間,下降時(shí)間,周期,振幅,1.,振幅：,脈,脈沖的,高,高度在,光,光纖系,統(tǒng),統(tǒng)中表,示,示光功,率,率能量,。,。,2.,上升時(shí),間,間：脈,沖,沖從最,大,大振幅,的,的,10%,上升到,90%,所需要,的,的時(shí)間,。,。,3.,下降時(shí),間,間：脈,沖,沖從振,幅,幅的,90%,下降到,10%,所需要,的,的時(shí)間,。,。,4.,脈沖寬,度,度：脈,沖,沖在,50%,振幅位,置,置的寬,度,度，用,時(shí),時(shí)間表,示,示。,5.,周期：,脈,脈沖特,定,定的時(shí),間,間，就,是,是完成,一,一個(gè)循,環(huán),環(huán)所需,要,要的工,作,作時(shí)間,。,。,6.,消光比,：,：,1,信號光

15、,功,功率于,0,信號光,功,功率的,比,比值。,光纖數(shù),字,字通信,光纖通,信,信中常,用,用單位,的,的定義,：,：,1.,dB= 10 log,10,( P,out,/,P,in,),P,out,:,輸出功,率,率,;,P,in,:,輸入功,率,率,2.dBm=10log,10,( P/1mw),是通信,工,工程中,廣,廣泛使,用,用的單,位,位；,通常表,示,示以,1,毫瓦為,參,參考的,光,光功率,；,；,example:,10dBm,表示光,功,功率等,于,于,100,uw,。,3.dBu =10log,10,( P/1uw),光纖數(shù),字,字通信,美德（,四,四川）,電,電氣有,限,限公司,謝謝！,