光纤主干的设计与施工
光纤主干的设计与施工
[日期：2008-10-06 ] 千家综合布线网https://www.360docs.net/doc/dc15482357.html,[字体：大中小]
1前言
光纤为光导纤维的简称，由直径大约为0.1mm的细玻璃丝构成。它透明、纤细，虽比头发丝还细，却具有把光封闭在其中并沿轴向进行传播的导波结构。由于光纤介质具有以下优点：传输频带宽，通信容量大；损耗低；不受电磁干扰；线径细，重量轻；资源丰富，因而在现代结构化综合布线系统中，光纤主要用于承担大楼内信息传输核心通道的作用，即垂直主干，使用光纤
将各楼层配线间连接到主机房。
由于光纤通信具有一系列优异的特性，因此，光纤通信技术近年来发展速度无比迅速。可以说这种新兴技术是世界新技术革命的重要标志，又是未来信息社会中各种信息网的主要传输工
具。
2光纤主干的设计
垂直主干子系统是指连接设备间总配线架（或光纤接线盒/箱）与各楼层配线间垂直端配线架（或光纤接线盒/箱）之传输介质。主要由光纤和大对数电缆组成。其中光纤主要负责数据信
息的传输，主要应用的协议为TCP/IP协议。
2.1光纤主干系统的结构
综合布线系统的主干结构和网络体系结构的关系十分密切，网络体系结构基本确定，布线系统的结构才能确定，网络采用什么体系结构，采用何种传输介质都将对布线系统的设计造成影响。
同样，综合布线系统星型或树形的拓扑结构也使得网络的基本拓扑结构为星型或树型。
目前对于网络结构来讲,主要采用分层星型结构，网络分为二级：
第一级是网络中心，为中心节点，布置了网络的核心设备，如路由器、交换机、服务器(W WW服务器、电子邮件服务器)，并预留了对外的通信接口。
第二级是各配线间的交换机，为二级节点。在楼内设置光纤主干作为数据传输干线，从核心层到二级节点，并在分配线间端接。二级交换机可以采用以太网或快速以太网交换机，它向上与网络中心的主干交换机相连，向下直接与服务器和工作站连接。网络结构如下图所示：
根据上述的网络结构，在综合布线系统中，我们也应采用星型结构的设计。星形的物理结构是一种最灵活的物理结构，可以通过不同的适配器或网络设备构成不同的逻辑结构，既适合于电话系统的需求，同时也适合于计算机网络以及其它智能系统的要求。整个结构大体分为两级星形－主干部分和水平部分，主干部分的星形结构中心在一层弱电接入房，辐射向各个楼层，而介质分别使用光纤和大对数双绞线。水平部分的星形中心在楼层配线间，由配线架引出水平双绞线到各个信息点。在星形结构的中信均为管理子系统，通过两点式的管理方式实现整个布线系统的连
接、配置及灵活的应用。
针对上述设计原则及对本项目的理解，系统图如下所示
此外，考虑到网络系统根据客户要求可能会被设计为几个需要物理分隔的网段（如外网、办公网、管理网、弱电网等）。同样，综合布线系统也须根据应用将布线物理隔离。
对于现代化办公大楼来讲，IP电话被越来越多地运用到实际工作当中。对于综合布线系统来说，IP电话的信息的传输同样将由光纤主干来承担，而无需架设传统的大对数铜缆。而对于某些仍然需要模拟方式传输的设备（如传真机），我们可以通过网关设备将其转换为TCP/IP方
式，如下图所示：
2.2光纤主干产品的选型设计
首先，需要确定项目中数据量的需求，从而决定光纤主干的类型：
要确定网络的信息量及带宽，我们首先要根据客户需求大致计算出信息点数量。假设在同一时间，有50%的信息点在被使用，而每个用户将占用20M的带宽，那么根据信息点的数量，我们就可以得到当前弱电间信息主干的带宽需求量。根据求得的数据量，我们可以得到所需敷设光纤的芯数。值得注意的是，在综合布线光纤主干的设计中，主干系统最好应考虑100%冗余备
份。
接下来应确认光纤类型及数量：
1．根据光纤敷设位置确定光纤类型：室内/室外/室内外/铠装等
2．根据传输距离、传输速度等方面确定：多模（OM1/OM2/OM3）/单模
3．根据接插件需求确定：LC/SC/SC等光纤类型
4．根据布线结构及现场情况确定光纤长度：
长度=(距主配线架的层数*层高+弱点井到主配线架的距离+端接容限)*每层需要根数
注意：端接容限中光纤部分为10米。
5．根据防火要求，确定光纤外皮是否为低烟无卤。
2.3选用产品推荐
光纤布线系统有2个主要性能参数：衰减和带宽。光纤和铜线的基本性能差异在于：由于光纤比铜线具有更大的带宽和更小的衰减，所以光纤的传输距离更远，传输速率更高。ACS光纤系列产品一直注重高品质和高性能，各个指标大大超越ISO /IEC11801、EN50173
和EIA/TIA568B的要求。
ACS光纤以及系列产品具有以下显著特点：
安装效率极高?
光纤容量大,相同芯数的光缆具有较小的外径尺寸?
低烟无卤的外层材料具有极低的燃烧能量?
无需增加额外的光缆通道?
高密度连接器和连接面板优化了连接系统的体积和结构?
简单和柔性的互连器件,可以很好的应对现在和将来的应用?
模块化结构,易于性能和数量的扩充和延展?
不同的布线结构根据需要选择适用的配置?
对于目前最为主流的万兆OM3多模光缆来讲，IBM ACS的万兆多模光纤系统不但可以支持10G网络应用的功能，而且完全向下兼容并支持10M、100M、及1G网络应用，支持1G网络应用超过1000米，大大超过现有多模光纤系统的275米距离。由于不再需要以前在多模光纤中达
到10G的速度所需要的昂贵光电设备，LaserTrans技术是世界上第一种支持在超过550米的距离上通过850纳米波长进行10G串行传输的多模光纤解决方案。此外，IBM ACS据有如下特点：
支持传输应用达10GBps，在850nm短波长带宽达4700MHz。
IBM ACS多模万兆光纤10GBps传输应用长度可分为三种，10G-150M、10G-300M、10G-
550M，以满足不同用户不同场合的需求。
IBM ACS单模光缆技术规格：
标准：ITU?G.652.C/D
规格：室外光缆：非金属加强件，黑色聚乙烯外护套，防紫外线??室内光缆：PVC/LSOH（低烟无卤，满足ISO/IEC60754、ISO/IEC61034标准）外护套
（束状软光缆）
第三方测试：信息产业部?
单模光缆全部为零水峰光缆?
最大纤芯衰耗：?1310nm≤0.35dB
1383nm≤0.28dB
1550nm≤0.24dB
IBM ACS多模光缆技术规格：
规格：室外光缆：非金属加强件，黑色聚乙烯外护套，防紫外线?
室内光缆：PVC/LSOH（低烟无卤，满足ISO/IEC60754、ISO/IEC61034标准）外护套（束状软
光缆）?
标准：50\125μm，满足ISO的OM3多模万兆光缆传输标准?
最小带宽：?2000MHz-Km@雷射光源@850nm
?1500\500MHz-Km@红外光源@850\1300nm
纤芯衰耗：最大3.0dB\1.0dB@850\1300nm?
第三方测试：信息产业部?
光缆10G传输应用可分为传输150M/300M/550M三种。?
3数据机房光纤的设计
3.1数据机房光纤主干系统的结构
在大楼数据机房或数据中心中，应参考TIA-942协议，光纤主干应按照下图结构进行设计。
如上图所示，在数据机房或数据中心中设立总配线区（MDA）。网络设备、服务器以及在大楼总配线架（MDF）汇总的光纤，都被再次在机房或数据中心内汇聚到主配线区中。通过主配
线区之间的光纤跳线，完成设备之间的跳接。
主配线架到设备机柜之间建议采用相对固定的预连接光缆，避免了设备之间直接跳线所造成
的跳线混乱和在设备上经常插拔跳线的情况。
可在主配线区域采用高密度的配线架，如5HU的空间达到288芯的配线功能，产品结构采用模块化结构。主干光纤采用预连接的光缆，不需要现场端接，便于系统扩容时，只需直接端接预连接光缆的连接器，主干采用MPO的连接器，直接插接模块，以节约整体安装时间，方便机
房的维护。
3.2数据机房产品推荐
1．IBM ACS预连接光缆
应用：用于数据中心光纤干线信道，连接MDA到HDA，或MDA到ZDA。
产品特点：
预连接光缆连接缆适用于数据中心高密度应用，芯数可以是4芯到144芯密度。安装移动
方便。
采用防水，防尘，抗压，抗拉的两端保护套管能有效保护光缆及光纤连接器在运输及安装过程中不受损坏。室外预连接光缆防水防尘保护达到IP67级保护，室内预连接光缆达到IP50级
保护，抗拉力大于600N.
预连接光缆有多模50/125um，62.5/125um，万兆多模10G，零水峰单模9/125um等多种
规格供用户根据不同需要进行选用。
整根预连接光缆中间没有任何熔接断点，并在原厂进行了100%的严格测试，保证产品的性
能。
光缆外护套可以选择不同的防火等级如PE,OFNR或者低烟无卤LSZH。低烟无卤LSZH符合防火阻燃IEC60332-1及IEC61034/IEC60754要求，OFNR符合并通过UL-1666燃烧测试。
2. IBM ACS即插即用光纤模块
应用：可用于安装在MDA或HDA模块式光纤配线架上，模块的背部用于端接主干预连接光缆（默认为MTP接头），模块前面板端口用于相互配线或连接设备跳线。
产品特点：
即插即用光纤模块采用铝合金外壳设计，有效保护内部光纤分支跳线，使内部相对脆弱的光纤部
件在安装及运输过程中不易受到损坏。
即插即用光纤模块的数量可以根据用户的要求，灵活配置，安装折卸方便，也便于硬件的升级更
新。
即插即用光纤模块根据单芯或双芯光纤适配器的配置，有LC，MT-RJ，SC或者SC-DC模块等供选择，每个模块可提供12芯或者24芯的光纤连接密度。
即插即用光纤模块根据内部分支光纤的类型分为多模50/125um，62.5/125um，10G OM3 50/ 125um及零水峰单模9/125um多种规格供用户选择。
3. IBM ACS模块式光纤配线箱
应用：用于MDA，HDA或EDA配线区域光纤主干连接及配线跳接，安装预连接光纤模块。
产品特点：
光纤配线箱箱体预留有12个即插即用光纤模块的插拔安装空间，每个模块都有相应的槽位。
光纤配线箱前面板采用高质量有机玻璃材料，使内部布线一目了然，同时有效保护光纤。
配线箱背部储线槽采用抽屉式结构。在安装时，只要拉出抽屉，将预连接光缆卡上即可，安装快
速便捷。
光纤配线箱背部带有标签插槽，方便标签纸的保护及管理。
4. 分支光纤跳线
应用：分支光纤跳线在布线系统中通常是MTP光纤接头一端与来自于预连接干线光缆MTP 端相连接，另一端与ZDA或EDA处的相关核心设备相连接。其功能是提供了MDA主干光缆与
设备之间的连接。
产品特点：
分支光纤跳线有多模50/125um,62.5/125um,以及万兆10G 50/125um及零水峰单模9/12
5um等多种规格供用户选择。
分支光纤跳线一端为MTP连接器，另一端为LC，MT-RJ，SC或者SC-DC光纤连接器。
分支光纤跳线产品在原厂严格按照国际标准100%测试，光纤损耗值大大优于行业标准，保
证产品的优良性能。
光缆可以选择不同的防火等级如OFNR或者低烟无卤LSZH。低烟无卤LSZH符合防火阻燃IEC60332-1及IEC61034/IEC60754要求，OFNR符合并通过UL-1666燃烧测试。
分支光纤跳线每根分支都装有C型号码管，标识清楚，便于安装及维护。
4光纤主干的施工
由于光纤主干的重要性和脆弱性，对其施工应尽量小心，有以下几条注意要点：
1．局域网中光缆布线指导思想：要求有隐蔽性和美观，同时不能破环各建筑物的结构等，在利用现有空间避开电源线路和其他线路，现场情况下的对光缆的必要和有效的保护；
2．光缆施工，具体分为布线，光纤熔接，测试。
3．光纤布线应由专业施工人员组织完成，布线中应尽量拉直光纤；
4．管内穿放4 芯以上光缆时，直线管路的管径利用率应为50%～60％，弯管路的管径利
用率应为40％～50％；
5．拐弯处不能折成小于等于90 度，以免造成纤芯损伤；
6．光纤两头要制作标记；
7．光纤安装的转弯半径：安装时的转弯半径为线缆外径的10倍，安装完成后长时间放置
时的转弯半径为线缆外径的15倍；
8．应选择好的光纤熔接机及测试仪器，要有专业的有经验的操作人员进行精细熔接。
9．完工后应做光纤链路测试，形成文档，光纤测试的结果必须符合以下的标准：1000M 的链路损耗必须为3.2db 以下；100M 的链路损耗必须为13db 以下。
光通信实验报告
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号都有所损耗。 给定了光纤参数后，瑞利散射的功率就可以标明出来，如果波长已知，它就与信号的脉冲宽度成比例：脉冲宽度越长，背向散射功率就越强。瑞利散射的功率还与发射信号的波长有关，波长较短则功率较强。也就是说用1310nm信号产生的轨迹会比1550nm信号所产生的轨迹的瑞利背向散射要高。 在高波长区（超过1500nm），瑞利散射会持续减小，但另外一个叫红外线衰减（或吸收）的现象会出现，增加并导致了全部衰减值的增大。因此，1550nm是最低的衰减波长；这也说明了为什么它是作为长距离通信的波长。很自然，这些现象也会影响到oTDR。作为1550nm波长的oTDR，它也具有低的衰减性能，因此可以进行长距离的测试。而作为高衰减的1310nm或1625nm波长，oTDR的测试距离就必然受到限制，因为测试设备需要在oTDR轨迹中测出一个尖锋，而且这个尖锋的尾端会快速地落入到噪音中。 菲涅尔反射是离散的反射，它是由整条光纤中的个别点而引起的，这些点是由造成反向系数改变的因素组成，例如玻璃与空气的间隙。在这些点上，会有很强的背向散射光被反射回来。因此，oTDR就是利用菲涅尔反射的信息来定位连接点，光纤终端或断点。 oTDR的工作原理就类似于一个雷达。它先对光纤发出一
海底光缆数字传输系统工程设计规范
、八— 前言.......................... 1总则 ....................... 2术语 ....................... 3传输标准及系统制式 ......... 4系统设计 ................... 5系统传输指标 ............... 6海底光缆线路路由的选择原则 7海底光缆的敷设和工程设计要求8 海缆登陆站的选择9设备的安装及配置 ........... 10远供系统设计.............. 11辅助系统设计.............. 12维护工具及仪表的配置 ...... 附录A 本规范用词说明. .... 附：条文说明.................. II 1 2 3 4 5 6 8 9 10 11 12 13 15 1
、才▲ 、■ 前言 海底光缆数字传输系统从 1990 年建设中日国际海底光缆传输系 统开始 引入我国，经历了十多年的建设和发展，从最初 560Mbit/s PDH 系统到目前先进的10Gbit/s WDM 系统。随着海底光缆系统技 术上的不断发展变化，通过多个工程建设，海底光缆数字传输系统 设计、建设的经验和资料 都得到有效积累 。 1996年编制的 ?海底光缆数字传输系统工程设计规范 ? YD5018- 96, 主要适用于单波长、海底电中继器的海底光缆系统的工程设 计。上世纪90年代末,海底光缆系统已全部采用大容量 SDH^统和WDM 系统。所以，根据技术发展的需要和信息产业部信部规函 号文?关于安排通信工程建设标准修订和制定计划的通知 重新修订原规范。 根据我国新建的多条国际和国内海底光缆工程的经验， 外有关海底光缆数字传输系统的资料 以及陆上光缆传输系统工程 设 计要求，并总结了原YD5018-96发布实施以来海缆系统设计的实践 经验，制定本规范。本规范对原规范进行了修改、补充、增删和细 化。经反复讨论修改，后经有关部门会审定稿。 本标准由信息产业部综合规划司负责解释、修订、监督执行。 本标准负责起草单位 :京移通信设计院有限公司 本标准主要起草人 :王 卫昀 高军诗。 [2004]508 ?的精神， 参照国
光纤通信课程设计
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湖南工业大学 课程设计任务书 2013—2014学年第2学期 计算机与通信学院通信工程专业班级课程名称：数字光纤通信 设计题目：图像、声音的光纤传输系统 完成期限：自 2014 年 5 月 16日至 2014 年5月22 日共 1 周 指导教师（签字）：年月日 系（教研室）主任（签字）：年月日
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光纤通信-实验报告
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毕业设计100光纤通信+课程设计报告
课程设计报告 课程名称光纤通信 课题名称通信系统综合实验 一、设计内容与设计要求 1、设计内容 1）多路数据＋多路电话光纤综合传输系统的实现 2）多路数据＋多计算机＋单路图像/语音全双工光纤综合传输系统的实现3）*多路计算机＋双路图像/语音全双工光纤综合传输系统的实现 2、设计目的 掌握变速率时分复用的原理、实现方法； 学习并掌握计算机RS232通信技术； 掌握时分复用技术和波分复用技术的灵活搭配使用； 实现数字和语音同时通信。 3、实验仪器与设备 1.光纤通信实验系统2台。 2.示波器1台。 3.波分复用器2个。 4.电话2部。 I
5.FC/FC光纤跳线2根。 6.计算机若干台串口通信电缆若干根。 7.1310nm/1550nm波长波分复用器2个。 8.摄像头1个。 9.监视器1个（或用电话代替）。 4、设计原理 《多路数据＋多路电话光纤综合传输系统》综合了固定速率时分复用、解固定速率时分复用、PCM编译码、波分复用等几个子系统，具体的实验原理可以参看《光纤通信原理教学系统实验指导书》中的实验二十一、实验二十四、实验二十五、实验二十的方法； 《多路数据＋多计算机＋单路图像图像/语音全双工光纤综合传输系统》拟实现模拟图像、数据在同一光纤中传输。即在光纤中同时传输数字数据和模拟信号。一种解决方案综合了《光纤通信原理教学系统实验指导书》中的实验二十六、实验二十七、实验十六的知识； 《多路计算机＋双路图像/语音全双工光纤综合传输系统》综合了固定速率时分复用、解固定速率时分复用、变速率时分复用、解变速率时分复用、位时钟提取（数字锁相环DPLL）原理及实现五个实验，具体的实验原理可以参看《光纤通信原理教学系统实验指导书》中的实验二十一、实验二十三、实验二十四、实验二十五、实验二十六、实验二十七。 5、设计要求 掌握结构化系统设计的主体思想，以自下而上逐步完善的方法实现指定的通信系统功能，并按要求测试相关参数、波形等实验数据，以积累一些典型的通信子系统的功能、性能、参数等知识以及系统集成的知识。 (1)在规定的时间内以小组为单位完成相关的系统功能实现、数据测试和记录并进行适当的分析。 (2)按本任务书的要求，编写《课程设计报告》（Word文档格式）。并用A4纸打印并装订； II
最新光纤通信调研报告
光纤通信调研报告 第1篇第2篇第3篇第4篇第5篇更多顶部 目录 第一篇：光纤通信综述报告第二篇：光纤通信第三篇：光纤通信第四篇：光纤通信第五篇：光纤通信更多相关范文 正文第一篇：光纤通信综述报告光纤通信综述报告 前言：孙老师，您好！在您给我们从光纤的历史、光纤通信的特点、光纤通信的应用给我们介绍了光纤通信之后，我对光纤通信有了一个更深层次的认识，也引发了我对光纤通信的兴趣，下面就是我结合您给我们讲的知识和我课外了解、收集的材料写的关于光纤通信的综述报告。 摘要：光纤通信技术（optical fiber communications）从光通信中脱颖而出,已成为现代通信的主要支柱之一,在现代电信网中起着举足轻重的作用。光纤通信作为一门新兴技术,其近年来发展速度之快、应用面之广是通信史上罕见的,也是世界新技术革命的重要标志和未来信息社会中各种信息的主要传送工具。 一、光纤通信的发展史
1、世界光纤通信发展史 光纤的发明，引起了通信技术的一场革命，是构成21世纪即将到来的信息社会的一大要素。 1966年出生在中国上海的英籍华人高锟，发表论文《光频介质纤维表面波导》，提出用石英玻璃纤维（光纤）传送光信号来进行通信，可实现长距离、大容量通信。 1970年损失为20db/km 的光纤研制出来了。据说康宁公司花费3000万美元，得到30米光纤样品，认为非常值得。这一突破，引起整个通信界的震动，世界发达国家开始投入巨大力量研究光纤通信。 1976年，美国贝尔实验室在亚特兰大到华盛顿间建立了世界第一条实用化的光纤通信线路，速率为45mb/s。 在上世纪70年代末，大容量的单模光纤和长寿命的半导体激光器研制成功。光纤通信系统开始显示出长距离、大容量无比的优越性。 1996年技术取得突破，贝尔实验室发展了技术，美国mci公司在1997年开通了商用的线路。光纤通信系统的速率从单波长的2.5gb/s和10gb/s爆炸性地发展到多波长的
海底光缆数字传输系统工程设计规范模板
海底光缆数字传输系统工程设计规范
目次 前言 ....................................................................................................... II 1 总则 (1) 2 术语 (2) 3 传输标准及系统制式 (4) 4 系统设计 (5) 5 系统传输指标 (6) 6 海底光缆线路路由的选择原则 (7) 7 海底光缆的敷设和工程设计要求 (9) 8 海缆登陆站的选择 (11) 9 设备的安装及配置 (12) 10 远供系统设计 (13) 11 辅助系统设计 (14) 12 维护工具及仪表的配置 (15) 附录A 本规范用词说明 (17) 附: 条文说明 (1)
前言 海底光缆数字传输系统从1990年建设中日国际海底光缆传输系统开始引入中国, 经历了十多年的建设和发展, 从最初560Mbit/s PDH系统到当前先进的10Gbit/s WDM系统。随着海底光缆系统技术上的不断发展变化, 经过多个工程建设, 海底光缆数字传输系统设计、建设的经验和资料都得到有效积累。 1996年编制的?海底光缆数字传输系统工程设计规范? YD5018-96, 主要适用于单波长、海底电中继器的海底光缆系统的工程设计。上世纪90年代末,海底光缆系统已全部采用大容量SDH 系统和WDM系统。因此, 根据技术发展的需要和信息产业部信部规函[ ]508号文?关于安排通信工程建设标准修订和制定计划的通知?的精神, 重新修订原规范。 根据中国新建的多条国际和国内海底光缆工程的经验, 参照国外有关海底光缆数字传输系统的资料以及陆上光缆传输系统工程设计要求, 并总结了原YD5018-96发布实施以来海缆系统设计的实践经验, 制定本规范。本规范对原规范进行了修改、补充、增删和细化。经重复讨论修改, 后经有关部门会审定稿。 本标准由信息产业部综合规划司负责解释、修订、监督执行。 本标准负责起草单位:京移通信设计院有限公司 本标准主要起草人:王卫昀高军诗。
光纤通信实验报告汇总
南京工程学院 通信工程学院 实验报告 课程名称光纤通信_________ 实验项目名称光纤通信实验_______ 实验学生班级通信（卓越）131_____ 实验学生姓名吴振飞_____ _____ 实验学生学号 208130429_________ 实验时间2016.6.15___ 实验地点信息楼C413_______ 实验成绩评定 ______________________ 指导教师签字 ______________________ 2016年 6月 19日
目录 实验一半导体激光器P-I特性测试实验 (1) 一、实验目的 (1) 二、实验仪器 (1) 三、实验原理 (1) 四、实验内容 (2) 五、实验步骤 (2) 六、注意事项 (2) 七、思考题 (3) 实验二光电探测器特性测试实验 (3) 一、实验目的 (3) 二、实验仪器 (3) 三、实验原理 (3) 四、实验内容 (4) 五、实验步骤 (4) 六、注意事项 (4) 实验三电话光纤传输系统实验 (4) 一、实验目的 (4) 二、实验内容 (5) 三、预备知识 (5) 四、实验仪器 (5) 五、实验原理 (5) 六、注意事项 (6) 七、实验步骤 (6) 九、思考题 (6)
实验一半导体激光器P-I特性测试实验 一、实验目的 学习半导体激光器发光原理和光纤通信中激光光源工作原理；了解半导体激光器平均输出光功率与注入驱动电流的关系；掌握半导体激光器 P(平均发送光功率) -I(注入电流) 曲线的测试方法。 二、实验仪器 1、ZYE4301G 型光纤通信原理实验箱 1 台 2、光功率计1 台 3、FC/PC-FC/PC 单模光跳线 1 根 4、万用表(自带) 1 台 5、连接导线 20 根 三、实验原理 半导体激光二极管(LD) 或简称半导体激光器，它通过受激辐射发光，(处于高能级E2的电子在光场的感应下发射一个和感应光子一模一样的光子，而跃迁到低能级E1，这个过程称为光的受激辐射，所谓一模一样，是指发射光子和感应光子不仅频率相同，而且相位、偏振方向和传播方向都相同，它和感应光子是相干的。) 是一种阈值器件。由于受激辐射与自发辐射的本质不同，导致了半导体激光器不仅能产生高功率(≥10mW) 辐射，而且输出光发散角窄(垂直发散角为 30~50°，水平发散角为 0~30° )，与单模光纤的耦合效率高(约 30%~50%)，辐射光谱线窄(Δλ =0.1~1.0nm)，适用于高比特工作，载流子复合寿命短，能进行高速信号(>20GHz) 直接调制，非常适合于作高速长距离光纤通信系统的光源。 对于线性度良好的半导体激光器，其输出功率可以表示为ηω (1-1) Pe=)(2thDIIq ?η其中intintaaamirmirD+=ηη，这里的量子效率ηint，表征注入电子通过受激辐射转化为光子的比例。在高于阈值区域，大多数半导体激光器的ηint接近于 1。 1-1 式表明，激光输出功率决定于内量子效率和光腔损耗，并随着电流而增大，当注入电流I>Ith时，输出功率与I成线性关系。其增大的速率即P-I曲线的斜率，称为斜率效率 dPη2DeqdIηω= (1-2) P-I特性是选择半导体激光器的重要依据。在选择时，应选阈值电流Ith尽可能小， Ith对应P值小，而且没有扭折点的半导体激光器，这样的激光器工作电流小，工作稳定性高，而且不易产生光信号失真。并且要求P-I曲线的斜率适当。斜率太小，则要求驱动信号太大，给驱动电路带来麻烦; 斜率太大，则会出现光反射噪声及使自动光功率控制环路调整困难。半导体激光器具有高功率密度和极高量子效率的特点，微小的电流变化会导致光功率输出变化，是光纤通信中最重要的一种光源，半导体激光器可以看作为一种光学振荡器，要形成光的振荡，就必须要有光放大机制，也即激活介质处于粒子数反转分布，而且产生的增益足以抵消所有的损耗。将开始出现净增益的条件称为阈值条件。一般用注入电流值来标定阈值条件，也即阈值电流Ith，当输入电流小于Ith时，其输出光为非相干的荧光，类似于LED发出的光，当电流大于Ith
海底光缆数字传输系统工程设计规范
目次 前言 ....................................................................... II 1总则.. (1) 2 术语 (2) 3 传输标准及系统制式 (3) 4 系统设计 (4) 5 系统传输指标 (5) 6 海底光缆线路路由的选择原则 (6) 7 海底光缆的敷设和工程设计要求 (7) 8 海缆登陆站的选择 (8) 9 设备的安装及配置 (9) 10 远供系统设计 (10) 11 辅助系统设计 (11) 12 维护工具及仪表的配置 (12) 附录A 本规范用词说明 (14) 附：条文说明 (1)
前言 海底光缆数字传输系统从1990年建设中日国际海底光缆传输系统开始引入我国，经历了十多年的建设和发展，从最初560Mbit/s PDH系统到目前先进的10Gbit/s WDM系统。随着海底光缆系统技术上的不断发展变化，通过多个工程建设，海底光缆数字传输系统设计、建设的经验和资料都得到有效积累。 1996年编制的?海底光缆数字传输系统工程设计规范? YD5018-96, 主要适用于单波长、海底电中继器的海底光缆系统的工程设计。上世纪90年代末,海底光缆系统已全部采用大容量SDH系统和WDM 系统。所以，根据技术发展的需要和信息产业部信部规函[2004]508号文?关于安排通信工程建设标准修订和制定计划的通知?的精神，重新修订原规范。 根据我国新建的多条国际和国内海底光缆工程的经验，参照国外有关海底光缆数字传输系统的资料以及陆上光缆传输系统工程设计要求，并总结了原YD5018-96发布实施以来海缆系统设计的实践经验，制定本规范。本规范对原规范进行了修改、补充、增删和细化。经反复讨论修改，后经有关部门会审定稿。 本标准由信息产业部综合规划司负责解释、修订、监督执行。 本标准负责起草单位:京移通信设计院有限公司 本标准主要起草人:王卫昀高军诗。
光纤通信实验报告
OptiSystem实验 一、OptiSystem简介 OptiSystem是一款创新的光通讯系统模拟软件包，它集设计、测试和优化各种类型宽带光网络物理层的虚拟光连接等功能于一身，从长距离通讯系统到LANS 和MANS都适用。OptiSystem有一个基于实际光纤通讯系统模型的系统级模拟器，并具有强大的模拟环境和真实的器件和系统的分级定义。它的性能可以通过附加的用户器件库和完整的界面进行扩展，从而成为一系列广泛使用的工具。全面的图形用户界面提供光子器件设计、器件模型和演示。丰富的有源和无源器件库，包括实际的、波长相关的参数。参数扫描和优化允许用户研究特定的器件技术参数对系统性能的影响。OptiSystem满足了急速发展的光子市场对于一个强有力而易于使用的光系统设计工具的需求，深受系统设计者、光通信工程师、研究人员的青睐。 OptiSystem软件允许对物理层任何类型的虚拟光连接和宽带光网络的分析，从远距离通讯到MANS和LANS都适用。它可广泛应用下列场合： 1．物理层的器件级到系统级的光通讯系统设计； 2．CATV或者TDM?WDM网络设计； 3．SONET?SDH的环形设计； 4．传输装置、信道、放大器和接收器的设计； 5．色散图设计； 6．不同接受模式下误码率（BER）和系统代价（Penalty）的评估； 7．放大系统的BER和连接预算计算。 实验1 OptiSystem快速入门：以“激光外调制”为例 一、实验目的 1、掌握软件的简单操作 2、了解软件的元件库 3、掌握建立新的project（新的工作界面） 4、掌握搭建系统：将元件从元件库中拖入project、连线、搭建系统 5、掌握设置参数 6、掌握软件的运行、观察结果、导出数据 二、实验过程 1.建立一个新文件。（File>New） 2.将光学器件从数据库里拖入主窗口进行布局. 3.光标移至有锁链图标出现时，进行连线。（如图1所示） 4．设置连续波激光器参数。 （1）点击frequency>mode, 出现下拉菜单，选中script。 （2）在value中输入数据并作评估。 （3）点击单位，选择“THZ”，点击OK 回主窗口。（如图2所示）
光纤通信系统总体设计的一些考虑
光纤通信系统总体设计的一些考虑 内蒙古铁通通信工程公司 师林 摘 要：当设计一个光纤通信系统（例如一个数字段）时，首先要弄清所设计系统的整体情况，它所处的地理位置，当前和未来3～5年内对容量的要求，ITU—T的各项建议及系统的各项性能指标，以及当前设备和技术的成熟程度等。在弄清楚情况的基础上，对下述问题进行具体的考虑和设计。 关键词：光纤通信系统，总体设计。 一、选择路由，设置局站 对于一个需要设计的系统，首先要在两个终端站之间选择最合理的路由、设置中继站（或转接站和分路站）。选择路由一般以直、近为依据，同时应考虑不同级别线路（例如一级干线和二级干线）的配合，以达到最高的线路利用效率和覆盖面积。 中间站的设置（中继站、转接站和分路站）既要考虑上下话路的需要，又要考虑信号放大再生的需要。由于光纤通道的衰减和色散使传输距离受限，需要在适当的距离上设置光再生器以恢复信号的幅度和波形，从而实现长距离传输的目的。 传统的O/E/O实再生器具有所谓的3R功能，即再整形（Reshaping）、再定时（Retiming）和再生（Regenerating）功能。这种再生器相当于光接收机和光发射机的组合，设备较复杂，成本很高，耗电也大。目前，在1.55μm波段运行的系统，已普遍采用掺铒光纤放大器（EDFA）代替传统的O/E/O再生器。虽然国际上也在研究具备3R功能的EDFA，但目前实用的EDFA只具备光放大的功能。因此，对高速率、长距离光纤通信系统，当使用级联EDFA时，须考虑对色散的补偿和对放大的自发辐射（ASE）噪声的抑制。 二、确定系统的制式、速率 20世纪90年代中期，SDH设备已经成熟并在通信网中大量使用，考虑到SDH设备良好的兼容性和组网的灵活性，新建设的长途干线和大城市的市话通信一般都应选择SDH设备，长途干线已采用STM－16、多路波分复用的2.5Gbit/s系统、甚至10Gbit/s系统。 对于农话线路，为了节省投资，也可采用速率为34Mbit/s，140 Mbit/s的PDH系统。 三、光纤选型 目前可选择的光纤类型有G.652光纤、G.653光纤、G.654光纤、G.655光纤及大有效面积光纤。G.652光纤是目前已大量敷设。在1.3μm波段性能最佳的单模光纤，该光纤设计简单、工艺成熟、成本底。但这种光纤工作在1.55μm波段时，有＋17ps/km﹒nm左右的色散， 109
光纤通信实验报告
光纤通信实验报告 班级：14050Z01 姓名：李傲 学号：1405024239
实验一光发射机的设计 一般光发送机由以下三个部分组成： 1)光源（Optical Source）：一般为LED和LD。 2)脉冲驱动电路（Electrical Pulse Generator）：提供数字量或模拟量的电信号。 3)光调制器（Optical Modulator）：将电信号（数字或模拟量）“加载”到光波上。以 光源和调制器的关系来看，分为光源的内调制（图1.1）和光源的外调制（图1.2）。 采用外调制器，让调制信息加到光源的直流输出上，可获得更好的调制特性、更好的调制速率。目前常采用的外调制方法为晶体的电光、声光及磁光效应。图1.2的结构中，光源为频率193.1Thz 的激光二极管，同时我们使用一个Pseudo-Random Bit Sequence Generator模拟所需的数字信号序列，经过一个NRZ脉冲发生器（None-Return-to-Zero Generator）转换为所需要的电脉冲信号，该信号通过一个Mach-Zehnder调制器，通过电光效应加载到光波上，成为最后入纤所需的载有“信息”的光信号。 图1.1内调制光发射机图1.2外调制光发射机 对于直接强度调制状态下的单纵模激光器，其载流子浓度的变化是随注入电流的变化而变化。这样使有源区的折射率指数发生变化，从而导致激光器谐振腔的光通路长度相应变化，结果致使振荡波长随时间偏移，导致所谓的啁啾现象。啁啾是高速光通讯系统中一个十分重要的物理量，因为它对整个系统的传输距离和传输质量都有关键的影响。 内容：铌酸锂（LiNbO3）型Mach-Zehnder调制器中的啁啾（Chirp）分析 1设计目的 对铌酸锂Mach-Zehnder调制器中的外加电压和调制器输出信号啁啾量的关系进行模拟和分析，从而决定具体应用中MZ调制器的外置偏压的分布和大小。 2设计布局图 外调制器由于激光光源处于窄带稳频模式，可以降低或者消除系统的啁啾量。典型的外调制器是由铌酸锂（LiNO3）晶体构成。本设计中，通过对该晶体外加电压的分析调整而最终减少该光发送机中的啁啾量，其模型的设计布局图如图1.3所示。
光纤通信系统设计实例
光纤通信系统设计 1 概述 图 1.1 标准光纤通信系统架构 2 模拟系统设计 光纤系统中，各组件的累加损耗应足够低以符合探测器的阈值要求。模拟系统中，充足的功率意味着高SNR，另外，组件的组合应该提供足够的带宽以通过较高的调制频率，因此，应对单个器件的损耗和带宽进行分析，并计算整个系统的功率分配和带宽预算。 2.1 系统规格 2.1.1 初始方案 以设计简单的点对点视频系统为例，电视广播信号的带宽为6MHz，要求SNR为50dB。 表2.1 系统方案一：窄带宽和低功率 Carrier Source LED0.8-0.9um Information Channel MMF (SI or GRIN) Detector PIN-PD 表2.2 系统方案二：高带宽和高功率 Carrier Source LD 1.3um Information Channel SMF Detector APD 2.1.2 负载电阻计算 已知PIN-PD的电容和传输带宽，根据方程 求得负载电阻
取近似值，计算得为6.24MHz。 2.2 功率预算 2.2.1 平均光功率计算 标准的SNR方程是 由于使用PIN-PD作为光电探测器，假设系统是热噪声限系统，调制系数m为100%，SNR方程简化为 由于放大器噪声的存在，将实际温度T替换为等效噪声温度，假设环境温度T为300K，放大器噪声系数F为2，则，又已知PD响应率为，计算平均光功率P为 取P近似值为。 2.2.2 平均光电流计算 根据平均光功率P为，计算得PIN-PD的平均光电流，远大于暗电流（几个纳安），因此系统中暗电流的影响可以忽略，计算热噪声电流均方值 散粒噪声电流均方值 可以得到，热噪声功率是散粒噪声功率的近7倍，符合最开始采用热噪声限模型的假设。 预测平均光电流为时，并没有驱动探测器进入非线性区，最大饱和电流等于偏置电压与负载电阻的比值，使用5V偏压时，最大允许电流为（或），远远大于，系统不存在饱和问题。 2.2.3 详细方案 光源SE LED SI MMF
光纤通信实验报告思考题
1、不考虑非线性效应，无啁啾的脉冲经过光纤的正常色散区和反常色散区传输后分别具有什么样的啁啾？为什么？ 答：不考虑非线性效应，无啁啾的脉冲经过光纤的正常色散区后具有正啁啾和反常色散区传输后具有负啁啾。无啁啾的脉冲工作在正常色散区后，低频比高频传播得快，造成脉冲后沿传播速度比前沿传播速度快，从而产生正啁啾。无啁啾的脉冲工作在反常色散区后，高频比低频传播得快，造成脉冲前沿传播速度比后沿传播速度快，从而产生负啁啾。 2、低峰值功率的脉冲（不考虑非线性效应）在什么情况下，经过光纤传输会产生压缩效应？ 答：脉冲要发生压缩的情形，应满足 2C<0，且。但一般的半导体激光器光源在直接强度调制时产生的光脉冲是负啁啾C<0，因此必须采用β2>0的单模光 1、传输光纤为G.652光纤，工作波长为C波段，如传输系统采用光纤光栅进行色散补偿，则需要什么类型的光纤光栅？其工作原理是什么？ 传输光纤为G.652光纤，工作波长为C波段，如传输系统采用光纤光栅进行色散补偿，则需要啁啾光纤光栅。啁啾光纤光栅(Chirped FBG)的光栅周期（空间频率）随光纤长度有变化的光纤布拉格光栅，主要用于光纤色散补偿。 其工作原理是，普通单模光纤在1550nm波长时为色散值D>0（反常色散区）。光脉冲的高频分量（蓝移）较低频分量（红移）传输得快，导致脉冲展宽。经啁啾光纤光栅传输以后的入射光中的长波长分量（低频）位于脉冲后沿，使其在光栅的起始端就反射，而短波长分量位于脉冲的前沿，使其在光栅的末端才被反射，于是就补偿了色散效应，使脉冲宽度被压缩甚至还原。 1、有两个脉冲，其宽度不同，但峰值功率相同，通过相同的光纤后（不考虑光纤的色散），由自相位调制效应所展宽的光谱是否相同？ 答：不相同。脉冲频谱的展宽程度还与脉冲形状有关。 2、脉冲在光纤中的自相位调制效应跟什么因素有关系？如何增强自相位调制效应？ 答：自相位调制效应与输入光功率、传输距离、材料非线性折射率、光纤的型号、信号光的波长、输入脉冲的形状等因素有关。信道设置在非零色散波长附近将有利于增强自相位调制效应的影响；通过增强输入光功率的方法来增加自相位调制效应的影响；增加光纤传输距离来增大自相位调制效应；使用高非线性折射率的材料。
110kV配套光缆通信工程的设计与工程图纸
鱼山110kV配套光缆通信工程初步设计 第1卷 设计说明书及工程图纸 （报审稿）
设计说明书目录 第1章概述 1.1 设计依据 1.2 设计范围及内容 1.3 建设规模 1.4 设计原则 第2章工程建设综述 2.1 电力系统概况 2.2 通信网络现状 2.3 业务需求分析 2.4 工程建设必要性 2.5 通信方案简述 2.6 差异说明和分析 第3章通信系统部分 3.1 光纤通信网络建设方案 3.2 通道组织 3.3 光系统设计 3.4 业务接入及辅助设备配置 3.5 设备机房及供电电源 3.6 进站引入光缆 3.7 光纤和设备的技术性能指标和选型第4章光缆线路部分 4.1 线路路径概况 4.2 光缆两端接续概况 4.3 光缆线路气象条件 4.4 光缆及地线的架设方案及选型 4.5 杆塔使用条件及接地 4.6 光缆配套设施 附表1：主要通信设备材料表 附表2：光缆材料表
第1章概述 1.1设计依据 1.1.1 国家相关政策、法规和规章 1.1.2 工程设计有关的规程、规范 中华人民共和国通信行业标准《SDH长途光缆传输系统工程设计规范》 YD/T5095-2005 《邮电技术规定-光同步传送网技术体制》YDN099-1998 《110～750kV架空输电线路设计规范》GB50545-2010 《国家电网公司输变电工程初步设计内容深度规定第四部分：电力系统光纤通信》Q／GDW 166.4-2010 1.1.3 2011年关于《220kV济宁北湖输变电工程可行性研究报告》。1.2设计范围及内容 1.2.1 工程项目组成 本工程随110kV鱼山变输变电工程本体工程新建鱼山变～大义变、鱼山 变～城西变2条24芯光缆，形成鱼山变～大义变和鱼山变～城西变2条光缆 通道，将苏桥变接入金乡供电公司通信光缆环网内。新建鱼山变～大义变 OPGW光缆和鱼山变～城西变OPGW光缆沿新建线路同杆架设至宁缗县断 开点，两条光缆长度均为4.7Km，在宁缗线断开点，断开现有城西至大义 ADSS光缆，分别与其续接。 鱼山变新上2.5G光传输设备1套，大义变、城西变均配置2.5G光接口 板对鱼山变方向，利用新建光缆线路开通鱼山变～大义变、鱼山变～城西变各 1路2.5G光通信系统。 鱼山变和县调中心站新上PCM设备1对。
光纤通信实验报告全
光纤通信实验报告 实验1.1 了解和掌握了光纤的结构、分类和特性参数，能够快速准确的区分单模或者多模类型的光纤。 实验1.2 1.关闭系统电源，将光跳线分别连接TX1550、RX1550两法兰接口（选择工作波长为 1550nm的光信道），注意收集好器件的防尘帽。 2.打开系统电源，液晶菜单选择“码型变换实验—CMI码PN”。确认，即在P101铆孔 输出32KHZ的15位m序列。 3.示波器测试P101铆孔波形，确认有相应的波形输出。 4.用信号连接线连接P101、P203两铆孔，示波器A通道测试TX1550测试点，确认有 相应的波形输出，调节 W205 即改变送入光发端机信号（TX1550）幅度，最大不超 过5V。即将m序列电信号送入1550nm光发端机，并转换成光信号从TX1550法兰接 口输出。 5.示波器B通道测试光收端机输出电信号的P204试点，看是否有与TX1550测试点一 样或类似的信号波形。 6.按“返回”键，选择“码型变换实验—CMI码设置”并确认。改变SW101拨码器 设置（往上为1，往下为0），以同样的方法测试，验证P204和TX1550测试点波 形是否跟着变化。
7.轻轻拧下TX1550或RX1550法兰接口的光跳线，观测P204测试点的示波器B通道是否还有信号波形？重新接好，此时是否出现信号波形。 8.以上实验都是在同一台实验箱上自环测试，如果要求两实验箱间进行双工通信，如何设计连接关系，设计出实验方案，并进行实验。 9.关闭系统电源，拆除各光器件并套好防尘帽。 实验2.1 1.关闭系统电源，按照图 2.1.1将1550nm光发射端机的TX1550法兰接口、FC-FC单模 尾纤、光功率计连接好（TX1550通过尾纤接到光功率计），注意收集好器件的防尘帽。2.打开系统电源，液晶菜单选择“码型变换实验-- CMI码设置” 确认，即在P101铆 孔输出32KHZ的SW101拨码器设置的8比特周期性序列，如10001000。 3.示波器测试P101铆孔波形，确认有相应的波形输出。