光纤光缆ppt课件
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光缆接续课件ppt
光功率计。
光缆接续材料
光纤
用于传输信号，需选用符合标 准、损耗低的光纤。
热缩管
用于保护光纤熔接点，需选用 收缩速度快、绝缘性能好的热 缩管。
填充胶
用于填充光缆中的空隙，需选 用粘结力强、防水性能好的填 充胶。
外保护套
用于保护光缆接续点，需选用 耐磨、耐压、耐腐蚀的外保护
套。
光缆接续辅助设备
清洁纸
总结词
光缆接续包括准备、切割、清洁、对准、加固等步骤 ，需要注意安全、清洁和精确对接。
详细描述
光缆接续前需要准备必要的工具和材料，包括光缆切 割工具、清洁剂、对接器和加固材料等。在接续过程 中，需要按照一定的步骤进行操作，包括切割光缆、 去除保护层、清洁光纤、对准光纤、加固连接等。在 操作过程中需要注意安全，避免损伤或烫伤手指，同 时要保持清洁，避免灰尘或其他杂质影响接续质量。 最重要的是要精确对接光纤，以确保光信号的连续传 输。
光缆接续课件
目录
CONTENTS
• 光缆接续简介 • 光缆基础知识 • 光缆接续工具与材料 • 光缆接续技术 • 光缆接续实例与操作技巧 • 光缆接续的未来发展与展望
01 光缆接续简介
CHAPTER
光缆接续的定义
总结词
光缆接续是指将两段光缆连接在一起的过程，以确保光信号的连续传输。
详细描述
光缆由玻璃纤维和保护层组成，为了使光信号能够在光缆中长距离传输，需要将 两段光缆连接在一起。这个过程涉及到去除光缆的保护层，清洁光纤，并将两段 光缆精确对接，最后用特殊材料加固，以实现光信号的连续传输。
05 光光缆接续实例
• 准备工具与材料：切割刀、热缩管、熔接机、光缆夹具、 单芯光缆等。
单芯光缆接续实例
光缆接续材料
光纤
用于传输信号，需选用符合标 准、损耗低的光纤。
热缩管
用于保护光纤熔接点，需选用 收缩速度快、绝缘性能好的热 缩管。
填充胶
用于填充光缆中的空隙，需选 用粘结力强、防水性能好的填 充胶。
外保护套
用于保护光缆接续点，需选用 耐磨、耐压、耐腐蚀的外保护
套。
光缆接续辅助设备
清洁纸
总结词
光缆接续包括准备、切割、清洁、对准、加固等步骤 ，需要注意安全、清洁和精确对接。
详细描述
光缆接续前需要准备必要的工具和材料，包括光缆切 割工具、清洁剂、对接器和加固材料等。在接续过程 中，需要按照一定的步骤进行操作，包括切割光缆、 去除保护层、清洁光纤、对准光纤、加固连接等。在 操作过程中需要注意安全，避免损伤或烫伤手指，同 时要保持清洁，避免灰尘或其他杂质影响接续质量。 最重要的是要精确对接光纤，以确保光信号的连续传 输。
光缆接续课件
目录
CONTENTS
• 光缆接续简介 • 光缆基础知识 • 光缆接续工具与材料 • 光缆接续技术 • 光缆接续实例与操作技巧 • 光缆接续的未来发展与展望
01 光缆接续简介
CHAPTER
光缆接续的定义
总结词
光缆接续是指将两段光缆连接在一起的过程，以确保光信号的连续传输。
详细描述
光缆由玻璃纤维和保护层组成，为了使光信号能够在光缆中长距离传输，需要将 两段光缆连接在一起。这个过程涉及到去除光缆的保护层，清洁光纤，并将两段 光缆精确对接，最后用特殊材料加固，以实现光信号的连续传输。
05 光光缆接续实例
• 准备工具与材料：切割刀、热缩管、熔接机、光缆夹具、 单芯光缆等。
单芯光缆接续实例
通信光纤光缆知识ppt课件
光纤规格代号：光纤的规格由光纤数和光纤类别组成。 光纤数目代号：用光缆中同类别光纤的实际有效数目的数字
表示。 光纤类别代号：用大写A表示多模光纤，大写B表示单模光纤，
再以数字和小写字母表示不同种类、类型的光纤。
Байду номын сангаас30上一页
举例
光缆型号为：GYTA53－4х2D10/125其表 示意义为通信室（野）外光缆，金属加 强构件，松套层绞结构，油膏填充式结 构铝－聚乙烯粘结护套，皱纹钢带铠装， 内 装 8 根 纤 芯 直 径 为 10µm 、 包 层 直 径 125µm的常规单模光纤。
25上一页
光缆型式组成
光缆型式有五部分组成如上图
26上一页
光缆型式组成
分类的代号及其意义为：
GY－通信用室（野）外光缆。 GR－通信用 软光缆。 GJ－通信用室（局）内光缆。 GS －通信设备室内光缆。 GH－通信用海底光 缆。GT－通信用特殊光缆。
加强构件的代号及其意义为：
无符号－金属加强构件； F－非金属加强构 件； G－金属重型加强构件；H－非金属重 型加强构件。
材料色散：光纤材料的折射率随光波长的变化而变化，从而 引起脉冲展宽的现象称为材料色散。不同波长的光脉冲将有 不同的传播速度，在到达出射端面时将产生时延差，从而使 脉冲展宽。
波导色散和极化色散就不作介绍。在多模光纤中，主要存在
模式色散、材料色散和波导色散；单模光纤中不存在模式色
散，而只存在材料色散和波导色散。
14上一页
常见光纤名词
模式——光学波动理论认为，光纤是一种传光 的波导，光波在光纤中只能以一定形式的电磁 场分布进行传输，这种周期性的电磁分布称为 模式，通常为模。
截止波长：截止波长是指单模光纤通常存在某 一波长，当所传输的光波长超过该波长时，光 纤就只能传播一种模式（基模）而在该波长之 下，光纤可能传播多种模式。
表示。 光纤类别代号：用大写A表示多模光纤，大写B表示单模光纤，
再以数字和小写字母表示不同种类、类型的光纤。
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举例
光缆型号为：GYTA53－4х2D10/125其表 示意义为通信室（野）外光缆，金属加 强构件，松套层绞结构，油膏填充式结 构铝－聚乙烯粘结护套，皱纹钢带铠装， 内 装 8 根 纤 芯 直 径 为 10µm 、 包 层 直 径 125µm的常规单模光纤。
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光缆型式组成
光缆型式有五部分组成如上图
26上一页
光缆型式组成
分类的代号及其意义为：
GY－通信用室（野）外光缆。 GR－通信用 软光缆。 GJ－通信用室（局）内光缆。 GS －通信设备室内光缆。 GH－通信用海底光 缆。GT－通信用特殊光缆。
加强构件的代号及其意义为：
无符号－金属加强构件； F－非金属加强构 件； G－金属重型加强构件；H－非金属重 型加强构件。
材料色散：光纤材料的折射率随光波长的变化而变化，从而 引起脉冲展宽的现象称为材料色散。不同波长的光脉冲将有 不同的传播速度，在到达出射端面时将产生时延差，从而使 脉冲展宽。
波导色散和极化色散就不作介绍。在多模光纤中，主要存在
模式色散、材料色散和波导色散；单模光纤中不存在模式色
散，而只存在材料色散和波导色散。
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常见光纤名词
模式——光学波动理论认为，光纤是一种传光 的波导，光波在光纤中只能以一定形式的电磁 场分布进行传输，这种周期性的电磁分布称为 模式，通常为模。
截止波长：截止波长是指单模光纤通常存在某 一波长，当所传输的光波长超过该波长时，光 纤就只能传播一种模式（基模）而在该波长之 下，光纤可能传播多种模式。
《光纤光缆知识培训》课件
单模光纤
单模光纤适用于长距离传输和高速通信，光信 号只能以一传输和抗干扰，适 用于特定场景和特殊需求。
多模光纤
多模光纤适用于短距离通信和局域网，允许多 个光信号以多种模式传输。
光缆的分类
光缆可按照结构、用途和传输介质等进行分类， 如松套、密封式和室外光缆等。
光纤光缆的技术指标
1 带宽和损耗
光纤光缆的带宽决定了其传输速率，而损耗则影响了传输距离。
2 端口接口标准
光纤光缆的端口接口标准用于确保设备和光纤之间的兼容性。
3 检测方法
通过不同的检测方法，可以判断光纤光缆的质量和性能。
光纤光缆的安装和维护
1
维护方法
2
定期检查和清洁光纤光缆，及时处理潜
在问题，确保其正常运行。
《光纤光缆知识培训》 PPT课件
光纤光缆是一种用于传输信息的光电子设备，广泛应用于通信、互联网和数 据中心等领域。本课程将帮助您深入了解光纤光缆的概念、工作原理、分类、 技术指标以及安装和维护等知识。
概述
定义
光纤光缆是一种通过光的传 输媒介传输信息的高速通信 线缆。
应用场景
光纤光缆广泛应用于长距离 通信、互联网、数据中心和 通信网络等领域。
光纤光缆在未来的应用前景
光纤光缆在智能城市、物联网和 云计算等领域的应用前景十分广 阔。
3
安装要求
光纤光缆的安装需要遵守一定的规范， 确保信号传输质量和安全性。
故障排除
当光纤光缆出现故障时，及时排除故障 并修复设备，以减少业务中断。
光纤光缆的未来发展趋势
光纤光缆在5G时代的发展
随着5G技术的普及，对高速、低 延迟的光纤光缆需求将进一步增 加。
光纤光缆技术的新发展
单模光纤适用于长距离传输和高速通信，光信 号只能以一传输和抗干扰，适 用于特定场景和特殊需求。
多模光纤
多模光纤适用于短距离通信和局域网，允许多 个光信号以多种模式传输。
光缆的分类
光缆可按照结构、用途和传输介质等进行分类， 如松套、密封式和室外光缆等。
光纤光缆的技术指标
1 带宽和损耗
光纤光缆的带宽决定了其传输速率，而损耗则影响了传输距离。
2 端口接口标准
光纤光缆的端口接口标准用于确保设备和光纤之间的兼容性。
3 检测方法
通过不同的检测方法，可以判断光纤光缆的质量和性能。
光纤光缆的安装和维护
1
维护方法
2
定期检查和清洁光纤光缆，及时处理潜
在问题，确保其正常运行。
《光纤光缆知识培训》 PPT课件
光纤光缆是一种用于传输信息的光电子设备，广泛应用于通信、互联网和数 据中心等领域。本课程将帮助您深入了解光纤光缆的概念、工作原理、分类、 技术指标以及安装和维护等知识。
概述
定义
光纤光缆是一种通过光的传 输媒介传输信息的高速通信 线缆。
应用场景
光纤光缆广泛应用于长距离 通信、互联网、数据中心和 通信网络等领域。
光纤光缆在未来的应用前景
光纤光缆在智能城市、物联网和 云计算等领域的应用前景十分广 阔。
3
安装要求
光纤光缆的安装需要遵守一定的规范， 确保信号传输质量和安全性。
故障排除
当光纤光缆出现故障时，及时排除故障 并修复设备，以减少业务中断。
光纤光缆的未来发展趋势
光纤光缆在5G时代的发展
随着5G技术的普及，对高速、低 延迟的光纤光缆需求将进一步增 加。
光纤光缆技术的新发展
光通信技术基础 光纤光缆 的讲解PPT课件
数值孔径
c
o
1
2
3
3 2
qC l
L
θ
y q1
1
z x 纤芯n1
包层n2
接收锥
NA表示光纤接收和传输光的能力，NA(或θc)越大，光 纤接收光的能力越强，从光源到光纤的耦合效率越高。
NA越大， 纤芯对光能量的束缚越强，光纤抗弯曲性 能越好; 但NA越大，经光纤传输后产生的信号畸变越大。
35
数值孔径：NA，导模，最大角度（可逆性） 是光纤能接收光辐射角度范围的参数，是表征
本章的重点： 光纤具有何种结构 光在光纤中如何传播 光纤的常用术语 光在光纤中传输信号衰减的主要机制。 dBm的计算，对通信用光纤的衰减有量级概念 光纤衰减的测量方法 光在光纤中传输信号，色散是如何影响传输的。
光纤的非线性效应有哪些，它们对通信的影响有一个概 念性的了解 光纤的简单分类（单模分类）：了解652光纤的零色散 点以及1550的色散值，653光纤和655光纤的色散特点 和名称，以及他们的应用环境。对656和657光纤有简 单的了解。 光纤是由什么材料制造的,光纤是如何制造的
(
x)
s
(
x)
dx
R(z)：反射系数 P(z)：光到达待测点z处的功率 α s(x)：背向散射光的单位长度衰减系数 α i(x)：光信号沿正向传播时单位长度损耗系数 Pi：输入功率
典型测量曲线
a段：由于耦合设备和光纤前端面引起的菲涅尔反射脉冲 b段：光脉冲沿具有均匀特性的光纤段传播时的背向散射曲线 c段：光纤的高损耗区，焊点等 d段：光纤活动连接、裂痕（或气泡） e段：光纤终端引起的反射损耗
测量特点： 基准测试法，属于破坏性测量，测量精度高，误差可
低于0.1dB 剪断法光纤损耗测量系统框图
《光缆线路基础知识》课件
政策支持力度加大
政府将加大对光缆线路产业的支持 力度，推动产业升级和技术创新。
谢谢观看
01
02
03
光的全反射
光缆利用光的全反射原理 ，将光信号限制在光缆内 部传播，不受外界环境影 响。
光的折射与反射
光在光缆中传播时，会经 历折射和反射，通过不断 的折射和反射，光信号能 够持续向前传播。
光信号的保持
光缆的结构设计能够保持 光信号的稳定传播，减少 光信号的衰减和失真。
光缆线路的传输特性
光缆线路的维护与保养
定期巡检
定期对光缆线路进行巡检，检查线路是否有 破损、老化等现象。
防水处理
对管道敷设的光缆线路进行防水处理，防止 水渗入管道。
防雷措施
在雷雨季节加强防雷措施，避免雷电对光缆 线路造成损坏。
清洁保养
定期对光缆线路进行清洁保养，保持线路的 干净整洁。
05
光缆线路故障诊断与处 理
光缆线路故障类型与原因
色散
光缆线路的色散是指不同波长的 光信号在传播速度上的差异，导 致光信号的脉冲展宽。
04
光缆线路的敷设与维护
光缆线路的敷设方式
直埋敷设
将光缆埋设于地下，适 用于平坦地区和大长度
敷设。
管道敷设
通过预埋的管道进行光 缆敷设，便于后期维护
。
架空敷设
将光缆架设在电杆上， 适用于山区和跨越河流
等地区。
水底敷设
03
04
按使用环境
室外光缆和室内光缆。
按结构
层绞式、骨架式、中心束管式 等。
按光纤类型
G.652、G.657等。
光缆的型号与规格
型号
如GYTS、GYTA等，代表不同类型的光缆。
政府将加大对光缆线路产业的支持 力度，推动产业升级和技术创新。
谢谢观看
01
02
03
光的全反射
光缆利用光的全反射原理 ，将光信号限制在光缆内 部传播，不受外界环境影 响。
光的折射与反射
光在光缆中传播时，会经 历折射和反射，通过不断 的折射和反射，光信号能 够持续向前传播。
光信号的保持
光缆的结构设计能够保持 光信号的稳定传播，减少 光信号的衰减和失真。
光缆线路的传输特性
光缆线路的维护与保养
定期巡检
定期对光缆线路进行巡检，检查线路是否有 破损、老化等现象。
防水处理
对管道敷设的光缆线路进行防水处理，防止 水渗入管道。
防雷措施
在雷雨季节加强防雷措施，避免雷电对光缆 线路造成损坏。
清洁保养
定期对光缆线路进行清洁保养，保持线路的 干净整洁。
05
光缆线路故障诊断与处 理
光缆线路故障类型与原因
色散
光缆线路的色散是指不同波长的 光信号在传播速度上的差异，导 致光信号的脉冲展宽。
04
光缆线路的敷设与维护
光缆线路的敷设方式
直埋敷设
将光缆埋设于地下，适 用于平坦地区和大长度
敷设。
管道敷设
通过预埋的管道进行光 缆敷设，便于后期维护
。
架空敷设
将光缆架设在电杆上， 适用于山区和跨越河流
等地区。
水底敷设
03
04
按使用环境
室外光缆和室内光缆。
按结构
层绞式、骨架式、中心束管式 等。
按光纤类型
G.652、G.657等。
光缆的型号与规格
型号
如GYTS、GYTA等，代表不同类型的光缆。
光缆知识ppt课件
第2章 通信光缆的类型与结构
4) 护套代号 Y——聚乙烯护套； V——聚氯乙烯护套； U——聚氨脂护套； A——铝－聚乙烯粘结护套(简称A护套)； S——钢－聚乙烯粘结护套(简称S护套)； W——夹带平行钢丝的钢－聚乙烯粘结护套(简称W护套)； L——铝护套； G——钢护套； Q——铅护套。
第2章 通信光缆的类型与结构
第2章 通信光缆的类型与结构 图2-5 6芯室内分支光缆结构
第2章 通信光缆的类型与结构 图2-6 6芯分支光缆实物图
第2章 通信光缆的类型与结构
3) 互连光缆 互连光缆是为布线系统中的传输设备互连所设计的光缆， 使用的是单纤和双纤结构。这种光缆连接容易，在楼内布线 中它们可用作跳线，如图2-7、图2-8所示。 互连光缆直径小，弯曲半径小，更易敷设在空间受限的 场所，它们可以简单直接，或在工厂进行预先连接作为光缆 组件用在工作场所，或作为交叉连接的临时软线。
第2章 通信光缆的类型与结构
(2) 紧套光纤光缆的特点是光缆中光纤无自由移动的空 间。紧套光纤在光纤预涂覆层外直接挤下一层合适的塑料紧 套层。紧套光纤光缆直径小，重量轻，易剥离、敷设和连接， 但高的拉伸应力会直接影响光纤的衰减等性能，即它的弯曲 性能比松套光纤光缆差。
(3) 半松半紧光纤光缆中的光纤在光缆中的自由移动空 间介于松套光纤光缆和紧套光纤光缆之间。
第2章 通信光缆的类型与结构 图2-12 中心管式光缆结构
第2章 通信光缆的类型与结构 图2-13 中心管式光缆实物图
第2章 通信光缆的类型与结构
中心管式光缆的优点是：光缆结构简单、制造工艺简捷， 光缆截面小、重量轻，很适宜架空敷设，也可用于管道或直 埋敷设。中心管式光缆的缺点是：缆中光纤芯数不宜过多 (如分离光纤为12芯、光纤束为36芯、光纤带为216芯)，松 套管挤塑工艺中松套管冷却不够，成品光缆中松套管会出现 后缩，光缆中光纤余长不易控制等。
《光纤光缆基本知识》课件
光纤光缆的组成结构
光纤光缆主要由纤芯、包层和外护套组成。纤芯是传输光信号的核心部分， 包层则用于保护光信号免受损耗，而外护套则提供对整个光缆的机械保护。
光纤光缆的工作原理
光纤光缆的工作原理基于光的全内反射现象。光信号被注入纤芯后，在纤芯 内不断进行全内反射，从而实现信号的传输。通过控制光的入射角度和纤芯 的折射率，可以实现信号的传输和解码。
光纤光缆的应用领域
光纤光缆广泛应用于通信领域，包括长距离通信、互联网接入、数据中心连接等。它的高带宽、低延迟和抗干 扰等特点使其成为现代通信的重要基础设施。
光纤光缆的优势与特点
高速传输
光纤光缆能以光的速度进行信号传输，实现高 速、稳定的通信。
抗干扰能力
光纤光缆对电磁干扰的敏感性较低，能够提供 稳定的通信质量。
长距离传输
光纤光缆的信号传输距离可以达到几十甚至上 百公里，适用于远距离通信。
高带宽
光纤光缆具有广阔的频带宽度，能够支持大量 数据的传输。
光纤光缆的未来发展趋势
1
更高的速度与带宽
随着技术的进步，光纤光缆将继续提供更高的传输速度和更大的带宽，满足未来通信需求。
2
更小更轻的设计
光纤光缆将变得更加紧凑轻便，随着光纤光缆技术的成熟，制造成本将进一步降低，使其更加普及和可靠。
总结与展望
光纤光缆作为一个重要的通信技术，已经在各个领域大放异彩。随着技术的不断创新与进步，光纤光缆的应用 将更加广泛，为人们的生活和工作带来更多便利。
《光纤光缆基本知识》 PPT课件
本课件将介绍光纤光缆的基本知识，包括定义与发展、组成结构、工作原理、 应用领域、优势与特点、未来发展趋势。让我们一同探索这个引人入胜的领 域。
光纤光缆的定义与发展
光纤光缆基本知识PPT课件
★ OPGW光缆缆芯外的绞线线材主要由什么组成？
答：以AA线(铝合金线) 和AS线材(铝包钢线)组成。
★要选择OPGW光缆型号，应具备的技术条件有哪些？
答：1) OPGW光缆的标称抗拉强度(RTS) (kN)；2) OPGW光缆的光纤芯数(SM)； 3) 短路电流(kA)；4) 短路时间(s)；5) 温度范围(℃)。
g652单模光纤在c波段15301565nm和l波段15651625nm的色散较大一般为1722psnmkm系统速率达到25gbits以上时需要进行色散补偿在10gbits时系统色散补偿成本较大它是目前传输网中敷设最为普遍的一种光g653色散位移光纤在c波段和l波段的色散一般为135psnmkm在1550nm是零色散系统速率可达到20gbits和40gbits是单波长超长距离传输的最佳光纤
答：主要有三种，即G.652常规单模光纤、G.653色散位移单模光纤和G.655非零色散
位移光纤。
G.652单模光纤在C波段1530～1565nm和L波段1565～1625nm的色散较大，一般 为17～22psnm·km，系统速率达到2.5Gbit/s以上时，需要进行色散补偿，在10Gbit/s 时系统色散补偿成本较大，它是目前传输网中敷设最为普遍的一种光纤。
光纤光缆基本知识
第一页，编辑于星期四：十八点 十二分。
★简述光纤的组成。
答：光纤由两个基本部分组成：由透明的光学材料制成的芯和包层、涂敷层。
★描述光纤线路传输特性的基本参数有哪些？
答：包括损耗、色散、带宽、截止波长、模场直径等。
★产生光纤衰减的原因有什么？
答：光纤的衰减是指在一根光纤的两个横截面间的光功率的减少，与波长有关 。造成衰减的主要原因是散射、吸收以及由于连接器、接头造成的光损耗。
答：以AA线(铝合金线) 和AS线材(铝包钢线)组成。
★要选择OPGW光缆型号，应具备的技术条件有哪些？
答：1) OPGW光缆的标称抗拉强度(RTS) (kN)；2) OPGW光缆的光纤芯数(SM)； 3) 短路电流(kA)；4) 短路时间(s)；5) 温度范围(℃)。
g652单模光纤在c波段15301565nm和l波段15651625nm的色散较大一般为1722psnmkm系统速率达到25gbits以上时需要进行色散补偿在10gbits时系统色散补偿成本较大它是目前传输网中敷设最为普遍的一种光g653色散位移光纤在c波段和l波段的色散一般为135psnmkm在1550nm是零色散系统速率可达到20gbits和40gbits是单波长超长距离传输的最佳光纤
答：主要有三种，即G.652常规单模光纤、G.653色散位移单模光纤和G.655非零色散
位移光纤。
G.652单模光纤在C波段1530～1565nm和L波段1565～1625nm的色散较大，一般 为17～22psnm·km，系统速率达到2.5Gbit/s以上时，需要进行色散补偿，在10Gbit/s 时系统色散补偿成本较大，它是目前传输网中敷设最为普遍的一种光纤。
光纤光缆基本知识
第一页，编辑于星期四：十八点 十二分。
★简述光纤的组成。
答：光纤由两个基本部分组成：由透明的光学材料制成的芯和包层、涂敷层。
★描述光纤线路传输特性的基本参数有哪些？
答：包括损耗、色散、带宽、截止波长、模场直径等。
★产生光纤衰减的原因有什么？
答：光纤的衰减是指在一根光纤的两个横截面间的光功率的减少，与波长有关 。造成衰减的主要原因是散射、吸收以及由于连接器、接头造成的光损耗。
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00-10-10
26
光纤通信基础
§.6 光纤色散（ 续）
武汉大学 电子信息学 院
模间色散：信号中不同模式成分传输 速度不同。
材料色散：光纤材料折射率是光频 （波长）的函数，信号中不同频率成 分传输速度不同。
波导色散：模式的传播常数β是光频 （波长）的函数，信号中相同模式不 同传播常数β的成分传输速度不同。
00-10-10
9
光纤通信基础
§.1 光纤的优点
带宽极大； 直径小、重量轻； 并行光纤之间没有串扰； 不受感应的干扰； 低价传输信号的潜力； 较大的安全性； 较大的保险性； 更长的使用寿命；
00-10-10
武汉大学 电子信息学 院
10
光纤通信基础
§.1 光纤的优点（ 续）
武汉大学 电子信息学 院
00-10-10
3
光纤通信基础
武汉大学 电子信息学 院
二、超大容量信息传输领域的光电子技术
以电磁波(或电子)作为信息载体的技术已
走到极限，价格昂贵的同轴电缆的传输容 量为500MHz，容量有限，难以达到Tb/s级 超大容量传输的需要
光波的本征带宽高达200THz，低损耗石英 光纤在1.55um波长处的窗口带宽也可达到 25THz
对温度腐蚀性液体及气体的高耐抗性； 更高的可靠性及易维护性； 无信号辐射泄露； 系统易于扩容； 使用常见的天然资源；
00-10-10
11
光纤通信基础
§.2 光纤的类型
光纤的结构
武汉大学 电子信息学 院
00-10-10
12
光纤通信基础
§.2 光纤的类型（ 续）
武汉大学 电子信息学 院
阶跃折射率(SI)光纤：纤芯折射率恒定, 芯-包层界面的折射率有阶梯性跃变；
辐射损耗：
武汉大学 电子信息学 院
00-10-10
25
光纤通信基础
§.6 光纤色散
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色散：由于传输时间的延迟导致脉冲 展宽带来的信号失真，被展宽的脉冲 与其他相邻脉冲发生重叠，使得信号 无法分辨。(ISI)
色散种类：模间色散、材料色散、波 导色散、偏振色散。
群时延差：不同速度的信号传过同样 的距离所需的时延不同。
§.2 光纤的类型（ 续）
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光纤的归一化频率(V)：
V 2
n12 n22
n12 n22 2n12
n1 n2 n1
V
2
n1
2
2
n2
2
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§.3 光传播理论
光线理论：
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§.3 光传播理论（ 续）
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光纤通信基础
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§.7 光纤的设计与选择（ 续）
色散位移光纤(DSF G.653)：
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光纤通信基础
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§.7 光纤的设计与选择（ 续）
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光纤通信基础
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§.7 光纤的设计与选择（ 续）
光纤光缆
讲义
武汉大学 电子信息学院 何对燕
光纤通信基础
一、引言
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电子和光子的特点：电子具有电荷和质量，而光 子却没有；电子遵循费米—狄拉克统计学规律， 而光子则遵循波色—爱因斯坦统计学规律；电子 仅可通过串行方式处理，而光子则可以通过并行 方式处理；运动的电子产生电磁场和波，而光子 却不能；电子可以承受电磁干扰，而光子却不能。 电子在自由空间不能自由传输且需要导线传输， 而光子却可以在波导器件和自由空间传播
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光纤通信基础
§.8光纤的制造（ 续）
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光纤通信基础
§.8光纤的制造（ 续）
管外汽相轴向沉积法（VAD）：
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光纤通信基础
§.8光纤的制造（ 续）
棒外汽相沉积法（OVPO）：
问题：存在光纤的非线性效应，如四波混 频等
突破50Gb/s单信道传输容量十分困难
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光纤通信基础
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二、超大容量信息传输领域的光电子技术
光孤子技术：光纤非线性（16mW）自相位 调制自洽补偿1.55um窗口波长光纤的反常 色散（10ps）实现无延迟的光孤子传输
DFB半导体激光器与量子阱EA电光调制器单 片集成器件可使光孤子的传输码率达到 40Gb/s
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§.6 光纤色散（ 续）
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§.6 光纤色散（ 续）
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§.6 光纤色散（ 续）
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g
Ln1 2 3c0
L( NA) 2 4 3n1c0
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光纤通信基础
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§.7 光纤的设计与选择（ 续）
非零色散光纤 (G.655)：实质上是一种改 进的色散位移光纤，其零色散波长不在 1.55μm，而是在1.525μm或1.585μm处。 非零色散光纤削减了色散效应和四波混 频效应，而标准光纤和色散移位光纤都 只能克服这两种缺陷中的一种，所以非 零色散光纤综合了标准光纤和色散位移 光纤最好的传输特性
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§.4 模式理论
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对称平板波导中几种低阶导模的电场分布：
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§.4 模式理论（ 续）
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用柱坐标系分析光纤中电磁波的传播：
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光纤通信基础
§.4 模式理论（ 续）
低阶LP模的组成：
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21Biblioteka 光纤通信基础§.4 模式理论（ 续）
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§.5 光纤衰减
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吸收损耗：传输光与光纤材料相互作用， 导致光子跃迁，这些光子跃迁到其他波长或 以机械振动（热）的形式释放或吸收能量， 传输光会损失能量。
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包层化学方程式： SiCL4+O2 高温氧化 SiO2+2Cl2
2CF2Cl2+SiCL4+2O2 高温氧化 SiF4+2Cl2 +2CO2
芯层玻璃化学方程式（GeCl4）： SiCL4+O2 高温氧化 SiO2+2Cl2 GeCL4+O2 高温氧化 GeO2+2Cl2
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衰减最小光纤 (G.654)：为了满足海底缆 长距离通信的需求，人们开发了一种应 用于1.55μm波长的纯石英芯单模光纤， 它在该波长附近上的衰减最小，仅为 0.185dB/km。G.654光纤在1.3μm波长区 域的色散为零，但在1.55μm波长区域色 散较大，约为（17～20）ps/（nm·km）
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光纤通信基础
§.6 光纤色散（ 续）
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§.6 光纤色散（ 续）
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材料色散：
D
c0
d 2n1
d2
ps nm1 km1
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§.6 光纤色散（ 续）
波导色散：
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色散补偿光纤(DCF)：光纤色散系数D为负 数，纤芯搀杂比例比普通光纤高，因此光 纤衰减系数增大。
定义FOM为光纤色散系数与衰减系数之比
D FOM
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§.7 光纤的设计与选择（ 续）
保偏光纤：光纤偏振状态不变。
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§.8 光纤的制造
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§.8光纤的制造（ 续）
光纤预制棒：
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§.8光纤的制造（ 续）
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改进的化学汽相沉积法（MCVD）：
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§.8光纤的制造（ 续）
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光纤通信基础
§.7 光纤的设计与选择
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标准单模光纤(G.652)：零色散波长在1.3μm窗口 的单模光纤,系统的传输距离只受光纤衰减所限制, 在1.3μm波段的损耗较大，约为0.3dB/km～0.4dB/ km；在1.55μm波段的损耗较小，约为0.2dB/km～0. 25dB/km。色散在1.3μm波段为3.5ps/nm·km，在1. 55μm波段的损耗较大，约为20ps/nm·km。这种光 纤可支持用于在1.55μm波段的2.5Gb/s的干线系统， 但由于在该波段的色散较大，若传输10Gb/s的信号， 传输距离超过50公里时，就要求使用价格昂贵的色 散补偿模块。
WDM技术提供了重要的扩充传输容量的途径， 关键有波长稳定精确可控的光源，量子阱结 构DFB或DBR长波长（1.55um）半导体激光器 的集成化要求较高