光纤有关知识
1.光纤光缆基础知识

THANK YOU!
产生光损耗的原因大部分为光纤具有的固有损耗和光纤制造后 的附加损耗。前者主要包括瑞利散射损耗、吸收损耗、波导结构不完 善引起的损耗;后者包括微弯损耗、弯曲损耗、接续损耗等。
损耗成因
瑞利散射损耗
吸收损耗
固有损耗
附加损耗
对于光纤损耗的成因及其解决方案,在这里不做深入的研究,了解即可。
微弯损耗
弯曲损耗
接续损耗
N/A
GSK/GMK/GCF
B5
G656
N/A
B6
G657
N/A
多模62.5/125
A1b
N/A
OM1
MCF
OM2
ACF
多模50/125
A1a
G651.1
OM3
OM4
我们公司最常用的光 纤为G652D和G655
G.652是常规单模光纤,零色散 点在1300nm,此点色散最小;同 时根据PMD又分为G. 652A、B、C、 D四种。
按传输模式分类
类型
解释
纤芯只能传输 单模光纤 单个模式的光
纤
多模光纤
纤芯能传输多 个模式的光纤
纤芯直径 包层外径
8μm-10μm 125μm
50μm、 62.5μm
125μm
2. 光纤分类
2.3 总结
光纤 类型
单模 光纤
传输模式
只能传输单 模式的光纤
多模 光纤
能传输多个 模式的光纤
传输距离 传输距离远
6. 光缆简介
6.2 光缆分类
用途
光纤种类
光纤芯数
加强件配置
传输导体、介质状况 铺设方式
结构方式
用户光缆 单模光缆 单芯光缆
光纤的基本知识及应用

间色散高.适用于短途低速通讯,如:工控.但单模光纤由于模间色散很 小,所以单模光纤都采用突变型.
渐变型光纤:光纤中心芯到玻璃包层的折射率是逐渐变小,可使高模 光按正弦形式传播,这能减少模间色散,提高光纤带宽,增加传输距离,但 成本较高,现在的多模光纤多为渐变型光纤.
5.光纤通信的优点
通信容量大 中继距离长 保密性能好 资源丰富 光纤重量轻、体积小
通信容量大
从理论上讲,一根仅有头发丝粗细的光纤可以 同时传输1000 亿个话路.虽然目前远远未达到如 此高的传输容量,但用一根光纤同时传输24 万个 话路的试验已经取得成功,它比传统的明线、同轴 电缆、微波等要高出几十乃至上千倍以上.一根光 纤的传输容量如此巨大,而一根光缆中可以包括几 十根甚至上千根光纤,如果再加上波分复用技术把 一根光纤当作几根、几十根光纤使用,其通信容量 之大就更加惊人了.
保密性能好
光波在光纤中传输时只在其芯区进行,基本上 没有光泄露出去,因此其保密性能极好.
资源丰富
制造石英光纤的最基本原材料是二氧化硅即 石英 ,而石英在大自然界中几乎是取之不尽、 用之不竭的.因此其潜在价格是十分低廉的.
光纤重量轻、体积小
光缆的敷设方式方便灵活,既可以直埋、 管道敷设,又可以水底和架空.
2、按光纤种类,光缆可以分为多模光缆、单模光缆; 按光纤套塑方法,光缆可分紧套光缆、松套光缆、 束管式新型光缆和带状多芯单元光缆.
2、按光纤芯数多少,光缆可以分为单芯光缆、双芯 光缆、多芯光缆.
4、按加强物件配置方法,光缆可以分为中心加强物 件光缆如层绞光缆、骨架光缆等、分散加强物 件光缆如束管式结构、护层加强物件光缆.
光纤通信重要知识点总结

光纤通信重要知识点总结光纤通信是指利用光纤作为传输介质进行信息传输的通信方式。
光纤通信具有高带宽、长传输距离、低损耗和抗干扰等优点,因此在现代通信领域得到广泛应用。
下面是光纤通信的重要知识点总结:1.光纤的组成与结构:光纤主要由芯、包层和包衣组成。
芯是光信号传输的区域,通常由高折射率的材料制成;包层是用低折射率材料包围芯,起到光信号在纤芯内反射传播的作用;包衣是保护光纤的外层,通常由聚合物材料制成。
2.光纤的工作原理:光信号通过光纤的内部反射传播。
当光线从纤芯射入包层界面时,根据全反射原理,光线会完全反射回纤芯内部,从而沿着光纤传输。
通过控制入射角度和光纤材料的折射率可实现光信号的传输和传播。
3.光纤的传输特性:光纤具有高带宽、低损耗和低延迟等优点。
由于采用了光的传输方式,能够实现高速率的数据传输,大大提高了通信的速度和容量。
光纤的损耗非常低,可以在长距离范围内传输信号,而且几乎不受电磁干扰和信号衰减影响。
同时,光信号在光纤中的传输速度非常快,几乎接近光速,因此具有低延迟特性。
4.光纤通信系统的组成:光纤通信系统一般由光源、调制器、光纤传输介质、光解调器和接收器等组成。
光源可以是激光器或发光二极管等,用来产生光信号。
调制器用来将电信号转换成光信号,例如使用调制技术将数字信号转换成光脉冲信号。
光解调器则将光信号转换为电信号,通常使用光电二极管或光电探测器等光电转换器件。
接收器接收到光信号后进行信号处理和解码,将其转化为原始的电信号。
5.光纤通信的调制技术:光纤通信中常用的调制技术包括直接调制和外调制两种。
直接调制是通过改变激光器的电流或电压来实现光信号的调制,简单且成本低,但调制深度较浅。
外调制则是利用外部器件(如调制器)来对光信号进行调制,可以实现高深度的调制,但需要较复杂的设备和技术。
6.光纤通信网络的结构:光纤通信网络一般采用分布式结构或集中式结构。
分布式结构中,光纤纷纱采用星型或网状拓扑结构连接各个用户,每个用户都连接到一个光纤节点。
光纤通信 知识点总结

光纤通信知识点总结引言光纤通信是一种通过光纤传输光信号的通信技术,它使用光纤作为传输媒质,通过光的反射、折射和传播来实现信息的传输。
光纤通信具有带宽大、传输速度快、抗干扰性强、安全可靠等优点,因此在现代通信中得到了广泛的应用。
本文将对光纤通信的相关知识点进行总结,包括光纤通信的基本原理、组成结构、传输特点、光纤通信系统的组成和工作原理、光纤通信的发展趋势等内容。
一、光纤通信的基本原理1. 光的特性光波是一种电磁波,具有波粒二象性,既可以表现为波动又可以表现为微粒。
光波的主要特性包括波长、频率、相速度、群速度等。
2. 光纤的基本原理光纤是一种通过光的全反射来传输光信号的一种传输媒质。
它的基本结构是由一根纤维芯和包覆在外的包层组成,通过这样的结构使得光信号可以沿着光纤的传输方向不断进行反射和传播。
二、光纤通信的组成结构1. 光纤的结构光纤由芯和包层构成,芯是由单质或复合材料制成,包层是由低折射率的材料构成,使得光可以在芯和包层的界面上发生全反射。
2. 光纤的连接器连接器是光纤通信中的重要部分,它用于将光纤连接在一起,保证光信号的传输质量。
3. 光纤的光源和接收器光源是产生光波的设备,用于向光纤中输入光信号;接收器是用于接收光纤传输过来的光信号,并将其转换为电信号。
三、光纤通信的传输特点1. 带宽大光纤通信的带宽远远大于传统的铜线通信,可以传输更多的信息。
2. 传输距离远光纤通信的传输距离远远大于铜线通信,可以满足更长距离的通信需求。
3. 传输速度快光纤通信的传输速度远远快于铜线通信,可以实现更快的数据传输。
4. 抗干扰性强光纤通信的信号传输过程中不受电磁干扰,抗干扰性能强。
5. 安全可靠光纤信号传输过程中不会泄露电磁波,安全可靠。
四、光纤通信系统的组成和工作原理1. 光纤通信系统的组成光纤通信系统由光源、光纤、接收器、调制解调器、复用器、解复用器等组成。
2. 光纤通信系统的工作原理光源产生光信号,光信号经过调制解调器进行调制,然后通过光纤进行传输,接收器接收光信号并将其转换为电信号,经过复用器和解复用器将多个信号合并或分解,最终传输到目标设备。
光纤基础知识汇总

光纤是光导纤维的简写,是一种利用光在玻璃或塑料制成的纤维中的全反射原理而达成的光传导工具。
微细的光纤封装在塑料护套中,使得它能够弯曲而不至于断裂。
通常,光纤的一端的发射装置使用发光二极管或一束激光将光脉冲传送至光纤,光纤的另一端的接收装置使用光敏元件检测脉冲。
在日常生活中,由于光在光导纤维的传导损耗比电在电线传导的损耗低得多,光纤被用作长距离的信息传递。
光纤结构1、光纤(Optical Fiber)的典型结构是多层同轴圆柱体,自内向外由纤芯、包层和涂敷层三部分组成。
纤芯作用——传导光波成分——高纯度SiO2+极少量掺杂剂(如P2O5)掺杂目的是提高纤芯对光的折射率包层作用——为光的传输提供反射面和光隔离,并起一定的机械保护作用。
将光波限制在纤芯中传播成分——高纯度SiO2+极少量掺杂剂(如B2O3)掺杂目的是使折射率略低于纤芯折射率设纤芯和包层的折射率分别为n1和n2,光能量在光纤中传输的必要条件是n1>n2。
涂覆层作用——保护光纤不受水汽的侵蚀和机械擦伤。
同时增加光纤柔韧性。
一次涂覆层:丙烯酸酯,有机硅或硅橡胶材料缓冲层:一般为性能良好的填充油膏二次涂覆层:聚丙烯或尼龙等高聚物光纤分类(1)按照制造光纤所用的材料分类有:石英系光纤;多组分玻璃光纤;塑料包层石英芯光纤;全塑料光纤。
2)按折射率分布情况分类:光纤主要有三种基本类型:(多模阶跃折射率光纤)——纤芯折射率为n1保持不变,到包层突然变为n2。
这种光纤一般纤芯直径2a=50~80μm,光线以折线形状沿纤芯中心轴线方向传播,特点是信号畸变大。
渐变型多模光纤(多模渐变射率光纤)——在纤芯中心折射率最大为n1,沿径向r向外围逐渐变小,直到包层变为n2。
这种光纤一般纤芯直径2a为50μm,光线以正弦形状沿纤芯中心轴线方向传播,特点是信号畸变小。
单模光纤——折射率分布和突变型光纤相似,纤芯直径只有8~10 μm,光线以直线形状沿纤芯中心轴线方向传播。
光纤通信原理及基础知识

光纤通信原理及基础知识光纤通信是一种利用光信号传输信息的通信技术。
它基于光波在光纤中的传输,具有高带宽、低损耗、抗干扰等优点,因此在现代通信领域得到广泛应用。
下面将介绍光纤通信的原理和一些基础知识。
1.光纤通信原理光纤通信的原理基于光的全内反射。
光纤是由一个或多个折射率不同的材料构成,光信号通过光纤中的光核进行传输。
当光信号从一个折射率较高的材料传到折射率较低的材料时,会发生全内反射,光信号会在光纤中沿着光核一直传输。
光纤通信系统主要包括光源、光纤和光接收器三个部分。
光源产生光信号并将其注入光纤中,光纤将光信号传输到目标位置,光接收器将光信号转化为电信号进行处理。
这样就完成了光纤通信的整个过程。
2.光纤类型根据应用场景和使用材料的不同,光纤可以分为多种类型。
常见的光纤类型有单模光纤和多模光纤。
单模光纤(Single-Mode Fiber,SMF)是一种具有较小光纤芯径的光纤,适用于远距离传输。
它可以在光纤中传输一个光模式,具有较低的传输损耗和较小的色散效应。
单模光纤主要用于长距离通信和数据传输。
多模光纤(Multi-Mode Fiber,MMF)是一种具有较大光纤芯径的光纤,适用于短距离传输。
多模光纤可以在光纤中传输多个光模式,但由于折射率不同,不同光模式的传输速度会有差异。
多模光纤主要用于局域网、数据中心等短距离通信场景。
3.光纤连接方式光纤连接主要有两种方式:直连和连接器。
直连是将两根光纤通过激光焊接技术直接连接起来。
直连具有较低的插损和回波损耗,但连接时需要专业操作,一旦连接失败将无法更换。
连接器是将光纤端面抛光并用连接器将两根光纤连接在一起。
连接器具有灵活性,连接和更换方便,但具有一定的插损和回波损耗。
4.光纤通信的关键参数光纤通信中,有几个重要的参数需要关注。
带宽是指光纤传输信号的频率范围。
带宽越大,传输速率越高。
损耗是光信号在光纤中传输时丢失的能量。
损耗越小,信号传输的距离越远。
色散是指光信号在光纤中传输时信号传播速度与光波长之间的关系。
光纤光缆的基本知识

光纤光缆的基本知识一、内容描述首先让我们先来了解一下光纤光缆是什么,光纤光缆简单来说,就是一种用光信号来传输信息的线缆。
它是由玻璃或者塑料制成的一根细细的线,里面隐藏着强大的能量和信息传输能力。
就像我们生活中的快递小哥一样,光纤光缆是信息传输的快递员,快速、稳定地把我们的数据、声音、图像等送到目的地。
接下来我们就来详细说说光纤光缆的一些基本知识。
1. 光纤光缆的概念与重要性光纤光缆这个词,听起来好像很高科技,但其实它已经成为我们生活中不可或缺的一部分了。
光纤光缆是什么?简单来说就是一种用光信号传递信息的通信线路,它里面藏着一根细细的玻璃丝或者塑料丝,通过这丝“光的高速公路”,信息就像光一样快速地传输着。
你可能想不到,无论我们打电话、上网冲浪,还是看电视节目,背后都有光纤光缆在默默支撑着我们的通信需求。
那么光纤光缆的重要性体现在哪里呢?首先它的传输速度非常快,能够迅速传递大量的信息。
其次光纤光缆的抗干扰能力强,不容易受到电磁干扰或天气的影响。
因此它在我们的日常生活中扮演着越来越重要的角色,光纤光缆技术的发展让信息的传递变得更快更方便,也给我们的生活带来了更多乐趣和便利。
每一次的拨通电话、每一条的信息传递背后,都是光纤光缆的默默付出。
现在你是不是对光纤光缆有了更深的认识和感慨呢?接下来我们将更深入地探讨光纤光缆的其他基本知识。
2. 光纤光缆的应用领域简介好的接下来让我为您撰写关于《光纤光缆的基本知识》中的“光纤光缆的应用领域简介”的部分:您知道吗?如今我们生活中的许多地方,都离不开小小的光纤光缆呢。
咱们一起来看看它们究竟应用在哪些地方吧!光纤光缆的广泛应用真可谓是无处不在呢!从城市的高楼大厦到偏远山区的小村落,都有它们的身影。
首先最明显的应用就是在通信领域了,无论是电话、手机还是互联网,光纤光缆都扮演着传输信息的角色,它们像信息的超级快递员一样,将信息快速准确地送达千家万户。
不仅如此光纤光缆还广泛应用于有线电视信号的传输,让我们的电视节目更加清晰稳定。
光纤光缆的基础知识

光纤光缆的基础知识一、光纤1.光纤的定义光纤是光导纤维的简称,即用来通光传输的石英玻璃丝。
2.光纤的结构组成和作用1)光纤的构成:光纤是由光折射率较高的纤芯和折射率较低的包层组成,为了保护光纤不受外力和环境的影响,在包层的外面都加上一层塑料护套(也叫涂覆层)。
2)光纤各组成部分的作用:纤芯:siO2+GeO2(作用是导光通信)包层:siO2(作用是使全反射成为可能)涂覆层:光固化丙烯酸环氧树脂或热固化的硅酮树脂(作用是防止光纤表面受损产生微裂纹,将光纤表面与环境中的水分、化学物质隔开,防止已有的微小裂纹逐步生长扩大)3.光纤的分类A:按组成光纤的材料分类:玻璃(石英)光纤、塑料光纤;B:按光纤横截面上折射率分布分类:有突变型光纤(普通单模光纤)、渐变型光纤(多模光纤)、阶跃型光纤等;C:按光纤传输模式分类:多模光纤、单模光纤等。
单模光纤中光偏振状态要传输过程中是否保持不变,又可分为偏振模保持光纤和非偏振模保持光纤;D:按工作波长窗口分类:长波长光纤和短波长光纤等注:单模光纤是指只能传输一种模式(基模或最低阶模)的光纤,其信号畸变很小。
多模光纤是一种能承载多种模式的光纤,即能够允许多个传导模的通过。
模是指光在光纤中的传输方式(单模/多模)。
单模光纤具有很小的芯径,以确保其传输单模,但是其包层直径要比芯径在十多倍,以避免光的损耗。
单模光纤以其衰减小、频带宽、容量大、成本低和易于扩容等优点,作为一种理想的光通信媒介,在全世界得到及为广泛的应用。
4.光纤的特性A:几何特性和光学特性(主要针对单模光纤)纤芯直径:A、多模光纤(50um/62.5um两种标称直径)B、单模光纤(8.3um)包层直径:125.0±1.0um包层不圆度:≤1.0%涂层外径:245±5.0um纤芯、包层同心度:≤0.5um翘曲度:曲率半径≥4.0m模场直径:指光纤中基模场的电场强度随空间的分布。
它描述了单模光纤中光能集中程度的参量。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 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)。
•带宽极宽,容量极大; •衰减小,传输距离远; •串扰小,传输质量高; •抗电磁干扰,保密性好; •尺寸小重量轻,便于运输和敷设; •原料丰富,节约金属; 光 纤 的 优 点 光 纤 的 缺 点 •极易断裂 •严格忌水 •弯曲能力差; •切断与接续要求高;
宽带网络改变生活方式
音频点播
视频点播
远程医疗
性能 密度 杨氏模量 剪切模量 热膨胀系数 单位 G/cm3 N/mm2 N/mm2 K-1 数值 2.2 72900 33000 5.5×10-7
注意:光纤重量:33g/km,温度变化(40C-20C)光纤长度变化1.1cm。
2.缺点:容易发生脆性断裂。
光纤制造方法
1.关键技术
1).高纯度:光纤材料要达到高纯度 99.9999%。 2).高精度:精确控制光纤折射率分布和几何尺寸。
光纤 衰减
过渡金属离子吸收 瑞利散射
散射衰减 光纤结构不完善散射
光纤弯曲衰减和接头衰减
解决光纤衰减的措施
1.提高光纤制造水平:
提高材料纯度、精密控制生产、改进制造工艺,已经达到理论的光 纤衰减水平是:0.15dB/km.
2.寻找新的材料 :
红外材料的理论的光纤衰减水平是:0.015dB/km.但是其迄今为止还 没有制造出实用光纤。
视频会议
家庭办公
数字电视
在线游戏
网上购物
远程教育
可视电话
电子银行
电子阅读
光纤与传输的关系-系统演进
目录
光纤与传输系统的关系 光纤的种类 光纤的制造 光纤的选用与发展趋势
光纤种类-光纤标准的发展
名称
多模光纤 渐变折射率多模光纤 突变折射率多模光纤 单模光纤 非色散位移单模光纤 G.652:A、B C 、D
G.652
IEC
分类
俗称 传统 50/125 OM2: 1G/2000
A1a
新一代50/125 OM3:10G 150/300/500
A1b
B1.1
B1.3
B4
BIF15等
子系列 代号 OM1 OS1
应用场 合
以太网、 视频等局 域网,覆 盖距离 2km以内
高速以太网、 办公楼竖井布 线、局域网汇 聚层链路等, 对应距离
2.光纤结构
纤芯:SiO2+GeO2 包层:SiO2
3.制造方法
1)工艺步骤:制棒,拉丝。 2)制棒方法:
外部气相沉积法:OVD
内部气相沉积法 : MCVD、PCVD 轴向气相沉积法:VAD 等
3)拉丝工艺要点:棒变为丝,保护光纤强度(预涂覆),提高拉丝速度
拉丝工艺
成品裸纤
目录
光纤与传输系统的关系 光纤的种类 光纤的制造 光纤的发展趋势
光纤有关知识
目录
光纤与传输系统的关系 光纤的种类 光纤的制造 光纤的选用与发展趋势
光纤与传输的关系
传输介质 对绞线 同轴电缆 光纤 带宽MHz 6 400 >10GHz.km 衰减系数 dB/km 20(4MHz) 19(60MHz) 0.2~3 中继距离 km 1~2 1.6 >50 抗电磁干扰 性能 较差 较差 不受干扰 尺寸与重量 大而重 一般 小而轻 敷设安装 一般 方便 方便 接续 方便 较方便 特殊
以太网、 视频等局 域网,覆 盖距离 2km以内
通信干线、城 域网、本地网、 光纤接入等, 中继距离达 600km,以太网 通信达20km
通信干线、城域 网、本地网、光 纤接入等,中继 距离达600km, 以太网通信可以 达20km,多业务
密集波 分复用, 骨干网 等
粗波分复 用和密集 波分复用 系统
单模光纤波段
光纤分类-小结
多模光纤 单模光纤 非零色 散位移 单模光 纤 G.655 C、D A、B、C 宽带光传 输用非零 色散单模 光纤 G.656 小弯曲 半径光 纤 G.657
名称
渐变折射率多模光纤
非色散位移单模光纤
分类 ITU-T 子分 类 50/125
G.651 62.5/125 A、B
FTTH应 用,楼 内布线
目录
光纤与传输系统的关系 光纤的种类 光纤的制造 光纤的选用与发展趋势
光纤制造-光纤材料
1.光纤的定义:光纤是由高纯透明材料组成的光传输媒质。 2.光纤材料:石英玻璃、塑料、晶体…….。 3.石英玻璃:
1.优点:优秀的光学、力学和化学性能,良好的加工性能,极好的温度稳 定性能、重量轻、抗电磁干扰。
ITU-T
G.651
IEC
A1a、A1b、A1c和 A1d A2、A3和A4 B1.1 B1.3
色散位移单模光纤
截止波长位移单模光纤 非零色散位移单模光纤 非零色散位移单模光纤
G.653
G.654
B2
B3
G.655:A、B、C B4 G.656
对弯曲损耗不敏感单模光纤 G.657 A、B
光纤种类-光纤标准的发展
3.采用光放大器:
1.光放大:1987年革命性的发明,为实现全光通信奠定了基础。
2.光放大原理:利用光纤纤芯中掺杂的稀土元素受到泵浦光辐射来实现 对1550nm信号光的放大。
4.施工
光纤应用发展新趋势
核心网应用: G.655光纤是发展方向。 城域网应用: G.652C/D光纤,G.655光纤。 接入网应用: G.651、G.652B/D、G.657光纤。 室内布线应用: 将向G.657和塑料光纤发展。
光纤衰减
衰减的来源
紫外吸收 材料固有吸收 吸收衰减 杂质吸收 红外吸收 氢氧根吸收
多模光纤:G.651,62.5um/125um(A1b)、 50um/125um(A1a) G652光纤:最佳工作波长为1310nm的单模光纤; G652A 、G652B:标准光纤。 G652C、 G652D:低水峰(全波 )光纤。 G653光纤:零色散波长在1.55m窗口的单模光纤。 G654光纤:截止波长在1500 nm的海底应用单模光纤,又称为最低 衰减单模光纤 。 G655光纤:在1550nm窗口给定波长区间内色散不为零的色 散位移 单模光纤, 称为非零色散位移光纤 。 G655A :单信道光纤(1995) 。 G655B、 G655C :DWDM光纤(2000.10,2003.1) 。 G656光纤:使用于DWDM 系统S+C+L波带的非零色散位移光纤 。 (2003.10提出,2004.5通过)。 G657光纤:对弯曲损耗不敏感的单模光纤