01介绍光通信基础知识培训教材
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光通讯基础知识与产品知识培训
2.4 PD TO座 最常见的PD TO底座为肖特的TO46底座。下边为肖特一款TO46座的外形图：
二，光电组件 目前的光组件的有TOSA、ROSA、BOSA、Triplexer、蝶形封装光组件等。
TOSA内部结构图
ROSA内部结构图
BOSA内部结构图
Triplexer内部结构图
蝶形封装内部结构图
3，单片集成
这种方案是采用有源层对接生长技术，在同一衬底上生长激光器，探测器和光波导，集成度更高，封装成本更低。
谢 谢！！
01.
非球透镜TO的耦合效率是最高的，但是我们平常用的最多的7.5焦距非球透镜却不是耦合效率最高的一种。 非球TO的耦合效率和TO帽的关系曲线如图：
1.2 LD TO座 最常见的LD TO底座为肖特的TO56底座。下边为肖特一款TO56座的外形图：
由此看出非球TO的最大理论耦合效率-2.5dB（56%），此时TO的焦距约为f=1.27（LD芯片距TO底座位置）+3.97-2.27（透镜尺寸）+0.8(L1)+6（L2）=9.02
b)力的预防
03
c) 电的预防
a）热的预防
01
第二大部分：产品基础知识
TO LD TO LD TO主要材料为TO帽、TO座、LD芯片、背光PD芯片等。
1.1 LD TO帽
普通球帽的耦合效率大概在10%左右，焦距在6.3mm左右；大球帽的耦合效率大概在15%左右，焦距在6.5mm左右；非球帽的耦合效率大概在35%左右，目前常用的焦距为7.5mm。
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三，光电产品的基本参数 1，激光器件的最大额定值 储存温度（Tstg） 器件不工作状态下的最高环境温度。 工作温度（Top） 器件工作状态下的最大管壳温度。 正向电流（If） 可以施加到器件上不引起器件损坏的最大连续正向电流。 反向电压（Vr） 可以施加到器件上不引起器件损坏的最大反向电压。 背光PD反向电压（Vd） 可以施加到背光PD上不引起器件损坏的最大反向电压。
光通信培训课件
SDH技术
总结词
OTN（Optical Transport Network）技术是一种基于波分复用技术的光传送网络，是光通信领域中的又一种重要技术。
详细描述
OTN技术采用波长通道作为基本单位，实现了对信号的透明传输和多层次监视管理。它不仅能够提供大颗粒度的带宽调度和保护，还能够支持多种业务类型和协议，被广泛应用于骨干网和城域网等光通信领域。
OTN技术
04
光通信设备介绍
光源
发射机的主要元件，将电信号转换为光信号。
光调制器
将电信号调制到光波上，使其携带有用信息。
激光二极管
基于半导体材料制造，具有高亮度、单色性好等优点。
电光调制器
利用电光效应，通过改变光波相位或偏振状态实现调制。
发光二极管
低功耗、低成本，适用于短距离通信。
声光调制器
利用声光效应，通过改变光波衍射特性实现调制。
电力通信网设计
链路设计实例分析
Hale Waihona Puke 故障定位当光通信链路出现故障时，需要进行故障定位，包括检查光纤和光器件的连接是否正常，以及检查光信号的质量和传输速率是否符合要求。
故障排除
根据故障定位的结果，采取相应的措施进行故障排除，包括重新连接光纤和光器件，更换损坏的光纤和光器件，以及调整光信号的质量和传输速率。
05
光通信链路设计
确保可靠性
设计时需要考虑到光通信链路的可靠性，包括使用具有高稳定性和长寿命的光纤和光器件，以及采用备份和保护措施以防止故障。
链路设计基本原则
优化性能
为了确保高速数据传输，光通信链路设计需要优化传输性能，包括选择合适的光源和光放大器，以及采用高速调制格式和编码技术。
降低成本
光通信培训课件
偏振复用技术
偏振复用原理
利用光的偏振态不同，将多个独立信号在同一波长上进行复用，提高传输速率和 容量。
偏振复用技术分类
包括偏振复用直接调制和偏振复用外调制两种方式。
前向纠错技术
前向纠错原理
在发送端对数据进行一定的编码处理，在接收端对接收到的数据进行解码处理，从而纠正传输过程中可能出现的 错误。
前向纠错技术分类
案例四：智慧城市中的光传输技术应用
总结词
详细描述
智慧城市对于光传输技术的需求主要体现在 城市管理和公共服务方面。通过使用光纤和 无线相结合的方式，智慧城市可以实现更高 效、更智能和更便捷的数据传输。
在智慧城市中，光传输技术被广泛应用于城 市管理和公共服务领域。例如，通过使用光 纤传感器和高速光模块，智慧城市可以实现 实时监控和管理城市的交通、公共安全和环 境质量等方面的问题。同时，光纤的无线通 信网络也可以为市民提供高速、便捷的网络
将电信号转换为光信号，通过改变光源的 发光强度或相位来实现。
驱动电路
发送模块
为光源提供合适的偏置和调制电流，以控 制光信号的幅度和相位。
将电信号转换为光信号，并进行电光转换 、调制、发送等操作。
光接收机
01
光检测器
将接收到的光信号转换为电信号 。
限幅放大器
进一步放大电信号，并消除噪声 干扰。
03
02
案例三：电力通信网中的光传输技术应用
总结词
电力通信网对于光传输技术的需求主要体现在高可靠性和安全性方面。通过使用光纤和光器件，电力通信网可以 实现更稳定、更可靠和更安全的数据传输。
详细描述
在电力通信网中，光传输技术被广泛应用于电力线路和变电站之间的互联。通过使用光纤和光器件，电力通信网 可以实现高速、大容量的数据传输，满足电力通信网对于高可靠性和安全性的需求。另外，光纤的物理特性也使 得电力通信网在遭受自然灾害或其他干扰因素时能够保持相对稳定的数据传输服务。
《光通信基础实训》课件
VS
详细描述
光通信最初起源于19世纪中叶的弧光灯 通信，随后出现了激光器和光纤，为光通 信的发展奠定了基础。20世纪70年代初 ，光纤和光放大器的出现，使得光通信进 入了实用化阶段。随着数字信号处理技术 的发展，光通信逐渐实现了数字化，成为 现代通信的主流方式之一。
光通信的应用领域
总结词
光通信在电信、广播、军事、航空航天等领域有广泛应用。
VS
挑战
未来光通信的发展也面临着一些挑战。例 如，如何进一步提高传输速率和降低传输 损耗；如何实现更小体积、更低成本的光 器件和光子集成电路；如何提高光信号处 理能力和降低噪声等。为了克服这些挑战 ，需要不断进行技术创新和研发工作，推 动光通信技术的不断发展。
THANKS
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光纤与光缆
总结词
光纤是光通信系统的传输媒介，负责将光信号传输到目的地。
详细描述
光纤由石英玻璃或塑料制成，具有低损耗、高带宽和抗电磁干扰等优点。光缆则是由多根光纤封装在保护套中形 成的传输介质，用于实现长距离的光信号传输。光纤和光缆在通信网络中起到了至关重要的作用。
光接收机与光检测器
总结词
光接收机是光通信系统的接收端，负责将接 收到的光信号转换为电信号。
总结词
提高传输速率
详细描述
光孤子通信技术可以支持高速率信号的传输，因为其利 用了非线性效应来调制光信号，可以实现高速调制和解 调。
总结词
增强抗干扰能力
详细描述
光孤子通信技术具有较强的抗干扰能力，因为其利用了 光孤子效应来保持信号的形状和幅度，可以抵御光纤中 的噪声和干扰。
相干光通信技术
总结词
提高信号质量
光通信与其他技术的融合发展
光通讯基础知识与产品知识培训
D+
Phy1095
TO帽 探测器的帽子越高，焦点越近，灵敏度越高。最常用的几款PD TO帽的帽高为
2.9mm、3.2mm和3.5mm等。 同时，PD芯片的陶瓷垫片的高度也可以调节PD的焦距。陶瓷垫片有0.25mm、
0.4mm、0.5mm等。 目前我们使用的帽高2.9的PD TO如图所示。
1976年，日本电话电报公司研制出损耗更低的光纤（0.5dB/Km）； 20世纪80年代后期 ，光纤损耗已经降低到0.16dB/Km ； 1982年我国第一条34Mb/s 光纤通信开通； 1988年 ；第一条跨大西洋光缆投入运营 ； 2019年，光纤通信单通道传输速率达到40Gb/s,DWDM传 输光通信容量达10Tb/s； 2019年后，光通信开始向最后一站——用户接入网迈进。
光缆的分类： 按芯数分为单芯、双芯、多芯 按结构分为层绞式、骨架式、带状等 按敷设场合分为架空、直埋、管道、移动、室内、水下、海底等 按用途分为通信用光缆和非通信用光缆
四、光电器件
1、无源光器件 光分路器/耦合器：1xN（树型）、NxN（星型） 波分复用器：合波器和分波器、滤波器 光纤连接器：活动（FC、ST、SC等）、适配器（直通） 光开关 光衰减器：固定、可变 光隔离器：单方向传输光的器件
2.8 上升/下降时间（tr/tf） 指LD输出光功率的脉冲响应时间。从额定光功率的10%上升到90%的时间为上升时
间，从额定光功率的90%下降到10%的时间为下降时间。
2.9 开通延迟（ton） 开通延迟是指调制的光脉冲上升沿在电信号为“开”后到达全幅度的10%对应的
时间。
2.10 串联电阻（dV/dI） 指在工作电流处计算器件的电压电流的微分而确定的。对于一个激光二极管，总 是希望有较小的串联电阻。高的串联电阻可能时因为器件的P边和N边的低质量金 属化欧姆接触的结果。因此串联电阻是评价淀积在激光二极管上金属化接触质量 的一个参数。
光通信基础知识PPT课件
码. 间干扰
25
光通信系统
——通信光纤
（4）色散 ➢色散种类：
模间色散（单模光纤无模间色散） 波长色散（材料色散、波导色散、折射剖面色散） ➢色散表示方法： 群时延差 ➢常用光纤色散(系数) G.652光纤（B1）: （1）在1288～1339nm范围内色散系数不大于3.5 ps/nm.km （2）1550nm波长的色散系数不大于18 ps/nm.km G.655光纤（B4）:0.1ps/（nm.km）.≤D（λ）≤10.0ps/（nm.km） 26
故其可用于远距离、波分复用、高速系统。
➢新建系统在传输速率和价格允许的条件下，应优选G.655光纤。扩容
系统将原系统的G.652光纤的工作波长选择到1550nm波长，可用色散补
偿光纤来解决色散问题。
（2）衰减和非线性因素
对采用波分复用和光纤放大器的高速系统较优先选用G.655光纤和
G.652D光纤。
O′ 包层
.
19
光通信系统
——通信光纤
2、光纤的导光原理
光源发出的光射线进入光纤纤芯以后，并不是所有的光射 线都能向前传输的，符合全反射的光射线才能向前传输。
n０
θ2
O
n1
n2
O′
.
20
光通信系统
——通信光纤
3、单模光纤的主要参数 (1)几何特性：模场直径9～10μm，偏差小于10％；模场同心度误差不 得大于1μm，实际商用小于0.5μm。 (2)弯曲损耗：宏弯损耗G.652在1550nm,100圈直径为60mm的光纤所增 加的损耗不得大于1dB，G.655光纤不应大于0.5dB。
使OH漂移出长波长，大于1700nm，不在光通信系统的工作
波长范围内
光通信培训课件
对称加密、非对称加密、公钥加密等
应用场景
保护数据传输安全、防止数据泄露、 确保通信内容不被篡改
防火墙技术及其部署策略
防火墙技术
包过滤防火墙、代理服务 器防火墙、应用层网关防 火墙等
部署策略
根据网络拓扑结构、安全 需求等因素，选择合适的 防火墙技术和部署位置
配置规则
根据安全策略，配置防火 墙的访问控制规则，确保 内外网络的隔离和访问控 制
根据业务需求和技术发展趋势，设计合理的城域网架构调整方案 。
实施过程与效果评估
详细介绍实施过程，包括设备替换、配置变更、网络调试等，并 对实施效果进行评估。
某大型活动网络保障方案设计与实施过程回顾
活动背景与需求分析
介绍活动背景、规模和影响范围，分析网络保障需求。
网络保障方案设计
设计合理的网络保障方案，包括带宽保障、网络安全、应 急预案等。
根据信道特性和传输距离选择合适的调制方式，如QAM、PSK等 ，以提高传输速率和可靠性。
编码方式优化
采用高效的编码方式，如前向纠错编码、重复码等，以降低误码率 和提高传输性能。
多级调制和编码组合
结合多种调制方式和编码方式，实现多级调制和编码的组合，进一 步提高传输性能。
故障诊断与排除技巧
01
02
03
光通信培训课件
汇报人： 日期:
目录
• 光通信基础知识 • 光通信设备与器件 • 光通信网络架构与协议 • 光通信系统设计与优化 • 光通信安全与防护技术 • 实际案例分析与实践操作演示
01
光通信基础知识
光通信定义与发展
光通信定义
光通信是一种利用光波作为信息 载体进行传输的通信方式。
光通信发展历程
应用场景
保护数据传输安全、防止数据泄露、 确保通信内容不被篡改
防火墙技术及其部署策略
防火墙技术
包过滤防火墙、代理服务 器防火墙、应用层网关防 火墙等
部署策略
根据网络拓扑结构、安全 需求等因素，选择合适的 防火墙技术和部署位置
配置规则
根据安全策略，配置防火 墙的访问控制规则，确保 内外网络的隔离和访问控 制
根据业务需求和技术发展趋势，设计合理的城域网架构调整方案 。
实施过程与效果评估
详细介绍实施过程，包括设备替换、配置变更、网络调试等，并 对实施效果进行评估。
某大型活动网络保障方案设计与实施过程回顾
活动背景与需求分析
介绍活动背景、规模和影响范围，分析网络保障需求。
网络保障方案设计
设计合理的网络保障方案，包括带宽保障、网络安全、应 急预案等。
根据信道特性和传输距离选择合适的调制方式，如QAM、PSK等 ，以提高传输速率和可靠性。
编码方式优化
采用高效的编码方式，如前向纠错编码、重复码等，以降低误码率 和提高传输性能。
多级调制和编码组合
结合多种调制方式和编码方式，实现多级调制和编码的组合，进一 步提高传输性能。
故障诊断与排除技巧
01
02
03
光通信培训课件
汇报人： 日期:
目录
• 光通信基础知识 • 光通信设备与器件 • 光通信网络架构与协议 • 光通信系统设计与优化 • 光通信安全与防护技术 • 实际案例分析与实践操作演示
01
光通信基础知识
光通信定义与发展
光通信定义
光通信是一种利用光波作为信息 载体进行传输的通信方式。
光通信发展历程
01光通信基础知识-精选文档
滤光片示意图
AR Coating
1
24/5/2007
应用举例－光的偏振
5.5mm
C
30mm
P
Isolator (隔离器）
功能图
E-beam O-beam E-beam O-beam Dd
Wedge
E-beam
原理图
garnet
O-beam O-beam E-beam
1
24/5/2007
通信系统
信息
波分复用
• 薄膜滤波器 • 光纤光柵 • 列阵波导光柵 • 全息光柵 • 光环行器 • 光交错复用器 • 分波/合波摸
增益放大
• 光纤放大器 • 光隔离器 • 分路耦合器 • 泵浦激光器 • 光增益平衡器• 光插分复用
系统管理
•光性能监控
块
器
器 • 光交叉联接 器 • 波长变换器 • 可调滤波器 • 可调激光器
3. 偏振的基本原理：按照电矢量在垂直于传播方向的平面内振动状
态的不同，偏振光有不同的偏振态（或偏振结构）。实际中最常见的光的偏振态 有五种：自然光、部分线偏振光、圆偏振光、椭圆偏振光和线偏振光。立体电影 就是利用光的偏振性。
双折射晶体
o光和e光都是线偏 振光
1
24/5/2007
应用举例－光的干涉
Tx - 1 OA OA OA Rx - 1
Tx - 2
Tx - 3 Tx - 4 Tx - 1 Tx - 2 MX Tx - 3 Tx - 4
Rx - 2
Rx - 3 Rx - 4 Rx - 1 Rx - 2
• Without DWDM • 4 x 100 km fibre • 4 EDFA
红 橙 黄 绿 蓝 紫 近 远 极远
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- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
单模光纤(SMF) & 多模光纤(MMF)
• 1.在石英光纤中，ITU-T建议，标准单 模光纤的直径为8~10μm，标准多模光 纤的纤芯直径为50μm、 62.5μm，它们 的包层的直径均为125μm。
• 2.对光纤较佳的运行波段，多模光纤运 行波长为850nm或1300nm,而单模光纤 运行波长则为1310nm或1550nm。
光通信基础知识
光学基础知识
光的本质－－－电磁波
波长(nm) 106
4 104
SiO2 6 103 fiber 5 103 1.7103 1.2103 760
622 597 577 492 455 390 300
200
10
极远 远 中 红外线
近
红 橙 黄 可见光 绿 蓝 紫 近
紫外线 远 极远
长电磁场 无线电波
波动光学的基本原理
1. 干涉的基本原理：干涉是波的一个重要特征。光是电磁波，它也能产
生干涉现象。在日常生活中可以观察到许多干涉现象，如水上的油膜在光的照射下显现出 彩色花纹，肥皂泡在阳光下显示出五彩图案等等。各种光学元件镀的增透膜，WDM中常 用的Filter等也都利用了光的干涉原理。
油膜干涉现象
30mm
Wedge
E-beam O-beam
garnet
E-beam D d O-beam
E-beam O-beam
O-beam E-beam
功能图 原理图
通信系统
信息
发送器
（语音，视频，数据）
链路 传输介质
信息
接收器
（语音，视频，数据）
一个点到点的电信系统
Devices Applications (EDFA Module)
• 光无源器件 Optical Passive Devices （光被动器件）
• 光有源器件 Optical Active Devices ( 光主动器件 )
WDM/ Coupling
TFF D/CWDM
FFC
Interleaver
VCF
Wavelocker
Passive Products
Amplifier Components
态的不同，偏振光有不同的偏振态（或偏振结构）。实际中最常见的光的偏振态
有五种：自然光、部分线偏振光、圆偏振光、椭圆偏振光和线偏振光。立体电影 就是利用光的偏振性。
双折射晶体
o光和e光都是线偏 振光
应用举例－光的干涉
滤光片示意图 AR Coating
应用举例－光的偏振
5.5mm
C
P
Isolator (隔离器）
Isolator
GFF
PBC
FFC/ TFF Combiner
Circulator
Hybrids
Attenuator Products
MV
VCB
VSA
MATT DIL, TO, -package MATT
Array
ES VOA
Switching SN
MOMS
MEMs Manual Switch
Interconnects
• 信号激光器Biblioteka • 光调制器 • 光电探测器 • 锁波器 • 光发送摸块 • 光接收摸块 • 光收发摸块
• 薄膜滤波器 • 光纤光柵 • 列阵波导光柵 • 全息光柵 • 光环行器 • 光交错复用器 • 分波/合波摸
块
• 光纤放大器 • 光隔离器 • 分路耦合器 • 泵浦激光器 • 光增益平衡器 • 光衰减器
• 半导体光放大 器
• 光开关
• 光插分复用 器
• 光交叉联接 器
• 波长变换器 • 可调滤波器 • 可调激光器
•光性能监控 管理摸块
•色散补偿器
•偏振模色散 管理摸块
这些器件用在哪里？
通信网络：
信息技术食物链
信息服务业 电信运营商 设备供应商
器件供应商 材料供应商
光通信器件的分类
光器件按不同的特性和功能的分类:
OA
Rx - 4
WDM Modules
MX
OA
DMX
Rx - 1 • With DWDM • 4 ch Mux &
Rx - 2
Demux • 1 x 100 km
Rx - 3
fibre
Rx - 4
• 1 EDFA
光纤通信系统中的器件
产品超过 9000 品种
发送接收 波分复用 增益放大 开关交换 系统管理
微波
X 射线 射线 宇宙射线
1011 波长(µm) 1010 109 (1 km) 108 107 106 (1 m) 105 104 103 (1 mm) 102 1 1100-1 (1 m) 10-2 10-3 (1 nm) 10-4 10-5 10-6 10-7 10-8 10-9 10-10
2. 衍射的基本原理：光在传播路径上遇到障碍物时，在障碍物之后，光的
传播就偏离原来直线传播的方向，并且使光强分布在空间上变为不均匀，这种现象就是光的 衍射现象。由于光波的波长短，所以光的衍射现象不易觉察。而声波的波长长，容易发生衍 射现象。所以有“未见其人，先闻其声”。
正三边形孔衍射图样
3. 偏振的基本原理：按照电矢量在垂直于传播方向的平面内振动状
Tap Coupler
EDF WDM
Isolator
WDM
Tap Coupler
Isolator
Pump Lasers
PD
PD
光传输网络
TX1
RX1
TX2
WDM Power
Pre-amplifier WDM
Line
RX2
TX3 MUX
TX4
RX3 DEMUX
RX4
外 形 图
为什么要用 WDM模块
Example: 4 signals, 100 km span length with regeneration
Tx - 1
OA
Tx - 2
OA
Tx - 3
OA
Rx - 1 Rx - 2 Rx - 3
• Without DWDM • 4 x 100 km fibre • 4 EDFA
Tx - 4 Tx - 1 Tx - 2 Tx - 3 Tx - 4
Cable Assy
Adapters Fixed
Attenuators Terminators
您即将接Pa触ss到iv的e 光Pr学od产u品cts
无源器件（PASSIVE）-被动器件（光-光传输）
无源器件主要分为： 1、光连接器 (Connector) :光纤、器件之间的连接 2、光分光器/耦合器(Coupler): 光信号的耦合/分配 3、光衰减器(Attenuator):光功率衰减 4、光隔离器( Isolator ): 偏振相关型、偏振无关型 5、光环行器(Circulator): 固定顺序光路 6、光开关(Switch) : 光路的通断、选择 7、波分复用(WDM)器件:多路波长信号的合波、