纖億通之光纖傳輸知識(shí)必備大全

 

光纖傳輸是弱電行業(yè)必須掌握的基礎(chǔ)知識(shí)，如果你想加入弱電行業(yè)，首先要閱讀這篇文章。

：光纖通信的優(yōu)點(diǎn)

l 傳輸距離遠(yuǎn)：光纖連接距離可達(dá)120km；

l 傳輸速度快：光纖接入能夠提供千兆、萬兆、40G、100G、400G等高速帶寬；

l 損耗低：光纖介質(zhì)的制造純度極高，所以光纖的損耗極低，在通信線中可以減少中繼站的數(shù)量，提高了通信質(zhì)量；

l 抗擾能力強(qiáng)：光纖是非金屬的介質(zhì)材料，使用光纖作為傳導(dǎo)介質(zhì)，不受電磁干擾。

 

 

第二：光通信發(fā)展簡(jiǎn)史

1 3000多年前，烽火臺(tái)，打開通信大門-視覺光通信

2 1880年，現(xiàn)代光通信的雛型光電話——無線光通信

31960年 科學(xué)家希奧多·哈羅德·梅曼（Theodore Harold Maiman）發(fā)明了個(gè)紅寶石激光器，解決了光源問題

5 1970年康寧拉出了根衰減為20dB/km的低損耗石英光纖

6 1977年芝加哥條45Mb/s的商用線路。

第三 電磁波譜及波段劃分

第四 光的折射/反射和全反射

光的折射：光由一種媒質(zhì)進(jìn)入另一種媒質(zhì)或在同一種不均勻媒質(zhì)中傳播時(shí)，方向發(fā)生偏折的現(xiàn)象叫做光的折射。

反射：種光學(xué)現(xiàn)象。指光在傳播到不同物質(zhì)時(shí)，在分界面上改變傳播方向又返回原來物質(zhì)中的現(xiàn)象。光遇到水面、玻璃以及其他許多物體的表面都會(huì)發(fā)生反射。當(dāng)光在兩種物質(zhì)分界面上改變傳播方向又返回原來物質(zhì)中的現(xiàn)象。

全反射：當(dāng)光從光密介質(zhì)進(jìn)入光疏介質(zhì)時(shí)，折射角大于入射角。當(dāng)入射角增大到某一角度時(shí)，折射角等于90°，此時(shí)，折射光完全消失，入射光全部返回原來的介質(zhì)中，這種現(xiàn)象叫做全反射。

第五 光的基本知識(shí)和光纖結(jié)構(gòu)

1.

2.光纖結(jié)構(gòu)

a．光纖裸纖一般分為三層：

內(nèi)部：中心高折射率玻璃芯(芯徑)一般為9-10μm,(單模）50或62.5(多模)。

中間：低折射率硅玻璃包層（直徑一般為125μm）。

最外層：是加強(qiáng)用的樹脂涂層。

 

1)纖芯 core：折射率較高，用來傳送光；

2)包層 coating：折射率較低，與纖芯一起形成全反射條件；

3)保護(hù)套 jacket：強(qiáng)度大，能承受較大沖擊，保護(hù)光纖。

3mm光纜 ：橘色， MM，多模；黃色，SM，單模

b．光纖的尺寸

外徑：一般為125um(一根頭發(fā)平均100um)

內(nèi)徑：單模9um；多模50/62.5um

3.光纖的種類

1) 按傳輸模式可分為：

多模 (Multi-Mode) (簡(jiǎn)稱：MM): 中心玻璃芯較粗（50或62.5μm），可傳多種模式的光。但其模間色散較大，這就限制了傳輸數(shù)字信號(hào)的頻率，而且隨距離的增加會(huì)更加嚴(yán)重。例如：600MB/KM的光纖在2KM時(shí)則只有300MB的帶寬了。因此，多模光纖傳輸?shù)木嚯x就比較近，一般只有幾公里

單模 (Single-Mode) (簡(jiǎn)稱：SM): 中心玻璃芯較細(xì)（芯徑一般為9或10μm），只能傳一種模式的光。實(shí)際上是階躍型光纖的種，只是纖芯徑很小，理論上只允許單一傳播途徑的直進(jìn)光入射至光纖內(nèi)，并在纖芯內(nèi)作直線傳播。光纖脈沖幾乎沒有展寬。因此，其模間色散很小，適用于遠(yuǎn)程通訊，但其色度色散起主要作用，這樣單模光纖對(duì)光源的譜寬和穩(wěn)定性有較高的要求，即譜寬要窄，穩(wěn)定性要好。

2) 按材料分類：

玻璃光纖：纖芯與包層都是玻璃，損耗小，傳輸距離長(zhǎng)，成本高；

膠套硅光纖：纖芯是玻璃，包層為塑料，特性同玻璃光纖差不多，成本較低；

塑料光纖：纖芯與包層都是塑料，損耗大，傳輸距離很短，價(jià)格很低。多用于家電、音響，以及短距的圖像傳輸。

4.光纖衰減

造成光纖衰減的主要因素有：本征，彎曲，擠壓，雜質(zhì)，不均勻和對(duì)接等。

本征：是光纖的固有損耗，包括：瑞利散射，固有吸收等。

彎曲：光纖彎曲時(shí)部分光纖內(nèi)的光會(huì)因散射而損失掉，造成的損耗。

擠壓：光纖受到擠壓時(shí)產(chǎn)生微小的彎曲而造成的損耗。

雜質(zhì)：光纖內(nèi)雜質(zhì)吸收和散射在光纖中傳播的光，造成的損失。

不均勻：光纖材料的折射率不均勻造成的損耗。

對(duì)接：光纖對(duì)接時(shí)產(chǎn)生的損耗，如：不同軸（單模光纖同軸度要求小于0.8μm），端面與軸心不垂直，端面不平，對(duì)接心徑不匹配和熔接質(zhì)量差等。

光纖的損耗：

1310 nm : 0.35 ~ 0.5 dB/Km

1550 nm : 0.2 ~ 0.3dB/Km

850 nm : 2.3 ~ 3.4 dB/Km

 

光纖熔接點(diǎn)損耗：0.08dB/點(diǎn)

 

光纖熔接點(diǎn) 1點(diǎn)/2km

5.光纜的種類

1)按敷設(shè)方式分有：自承重架空光纜，管道光纜，鎧裝地埋光纜和海底光纜。

2)按光纜結(jié)構(gòu)分有：束管式光纜，層絞式光纜，緊抱式光纜，帶式光纜，非金屬光纜和可分支光纜。

3)按用途分有：長(zhǎng)途通訊用光纜、短途室外光纜、混合光纜和建筑物內(nèi)用光纜。

6.光纖連接損耗的監(jiān)測(cè)方法

A. 光纖連接損耗的監(jiān)測(cè)方法有三種：

1、在熔接機(jī)上進(jìn)行監(jiān)測(cè)。

2、光源、光功率計(jì)監(jiān)測(cè)。

3、OTDR測(cè)量法

B. 光纖接續(xù)的操作方法

1、光纖端面的處理。

2、光纖的接續(xù)安裝。

3、光纖的熔接。

4、光纖接頭的保護(hù)。

5、余纖的盤留五個(gè)步驟。

7.常見光纖名詞

1)衰減

衰減：光在光纖中傳輸時(shí)的能量損耗，單模光纖1310nm 0.4~0.6dB/km，1550nm 0.2~0.3dB/km；塑料多模光纖300dB/km

2)色散

色散(Dispersion)：光脈沖沿著光纖行進(jìn)一段距離后造成的頻寬變粗。它是限制傳輸速率的主要因素。

模間色散：只發(fā)生在多模光纖，因?yàn)椴煌Ｊ降墓庋刂煌穆窂絺鬏敗?/span>

材料色散：不同波長(zhǎng)的光行進(jìn)速度不同。

波導(dǎo)色散：發(fā)生原因是光能量在纖芯及包層中傳輸時(shí)，會(huì)以稍有不同的速度行進(jìn)。在單模光纖中，通過改變光纖內(nèi)部結(jié)構(gòu)來改變光纖的色散非常重要。

3)散射

由于光線的基本結(jié)構(gòu)不完美，引起的光能量損失，此時(shí)光的傳輸不再具有很好的方向性。

8.光纖系統(tǒng)基礎(chǔ)知識(shí)功能介紹

1.發(fā)送單元：把電信號(hào)轉(zhuǎn)換成光信號(hào)；

2.傳輸單元：載送光信號(hào)的介質(zhì)；

3.接收單元：接收光信號(hào)并轉(zhuǎn)換成電信號(hào)；

4.連接器件：連接光纖到光源、光檢測(cè)以及其它光纖。

波分復(fù)用器

WDM—Wavelength Division Multiplexer在一條光纖中傳輸多個(gè)光信號(hào)，這些光信號(hào)頻率不同，顏色不同。波分復(fù)用器就是要把多個(gè)光信號(hào)耦合進(jìn)同一根光纖中；解波分復(fù)用器就是從一根光纖中把多個(gè)光信號(hào)區(qū)分出來。

放大器

放大器是能把輸入信號(hào)的電壓或功率放大的裝置，由電子管或晶體管、電源變壓器和其他電器元件組成。用在通訊、廣播、雷達(dá)、電視、自動(dòng)控制等各種裝置中。

 

 

 

纖億通擁有專業(yè)銷售團(tuán)隊(duì)及研發(fā)團(tuán)隊(duì)，是一家國(guó)家認(rèn)可的高新技術(shù)企業(yè)，專利、商標(biāo)、軟件著作權(quán)等企業(yè)榮譽(yù)共20余項(xiàng)。主營(yíng)、傳輸綜合平臺(tái)、光纖放大器、線路保護(hù)設(shè)備、色散補(bǔ)償器、光纖收發(fā)器等。產(chǎn)品涵蓋光通信有源及無源產(chǎn)品，包含5G基站產(chǎn)品、OTN設(shè)備、光模塊（1.25G/10G/25G/40G/100G/200G）、波分復(fù)用器、光開關(guān)

 

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