目录
1．光纤的基本知识 (2)
1．1单模光纤和多模光纤 (2)
1．2 光纤应用频率使用概况 (2)
1．3 常用单模光纤类型及特点 (3)
2．光纤传输特性 (4)
2．1 光纤损耗 (4)
2．2 色散 (5)
2．3 光纤的非线性效应 (7)
3．新的光纤类型 (8)
1．光纤的基本知识
本节简要介绍光纤的基本知识。1．1单模光纤和多模光纤
1．G.652（普通单模光纤）
也称为色散非位移单模光纤，可以应用于1310nm波长和1550nm波长窗口的区域。在1310nm窗口区域有近似于零的色散，在1550nm窗口损耗最低，但是具有17ps/km?nm的色散值。
当G.652光纤应用于1310nm窗口时，仅适用于SDH系统；当G.652光纤应用于1550nm窗口时，适用于SDH系统和DWDM系统，如果单通道速率大于2.5Gbit/s，需要进行色散补偿。
2．G.653（色散位移单模光纤）
该类型光纤在1550nm窗口同时获得最低损耗和最小色散值。因此，主要
运用于1550nm窗口。
适用于高速、长距的单波长通信系统。但是采用DWDM技术时，在零色
散波长区将出现严重的四波混频非线性问题，导致复用信道光信号能量的
衰减以及信道串扰。
3．G.655（非零色散位移单模光纤）
该类型光纤在1550nm窗口的光纤色散的绝对值不为零并处于某个范围
内，保证该窗口处具有最低损耗和较小的色散值。
适用于高速、长距的光通信系统。同时，由于非零色散值抑制了非线性四
波混频对DWDM系统的影响，因此，该类型光纤主要用于DWDM系统。2．光纤传输特性
2．1 光纤损耗
功率传输损耗是光纤最基本和最重要的参数之一。由于光纤损耗的存在，光纤中传输的光功率将随传输距离的增加按指数衰减。
1．光纤损耗的产生以及低损窗口
光纤损耗主要包括两个方面：
（1）来自光纤本身的损耗，包括光纤材料本身的固有吸收损耗、材料中的杂质
吸收损耗（尤其是残留在光纤内的OH-成分导致的损耗）、瑞利散射损耗
以及由于光纤结构不完善引起的散射损耗。
（2）由于光纤经过集束制成光缆，在各种环境下进行光缆敷设、光纤接续以及
作为系统的耦合与连接等引起的光纤附加损耗。包括光纤/光缆的弯曲损
耗、微弯损耗、光纤线路中的连接损耗、光器件之间的耦合损耗等。
光纤的衰减谱如图1-1所示。窗口I的平均损耗值为2dB/km，窗口II的
平均损耗值为0.3dB/km~0.4dB/km，窗口III的平均损耗值为
0.19dB/km~0.25dB/km，窗口V的1380nm处存在OH-吸收峰。
2．常见单模光纤的线路损耗如表2-所示。
表2-1 单模光纤损耗值
2．光纤损耗与信噪比的关系
光信噪比（OSNR）是指光信号功率与噪声功率的比值。OSNR是一个十
分重要的参数，对估算和测量系统的误码性能、工程设计与维护都有重要
意义。
以DWDM系统接收端的OSNR计算公式为例：
OSNR = Pout - 10㏒M - L + 58 - NF - 10㏒N
其中：Pout：为入纤光功率（dBm）；
M：为WDM系统的复用通路数；
L：为任意两个光放大器之间的损耗即区段损耗（dB）；
NF：为光放大器EDFA的噪声系数（dB）；
N：为WDM系统合、分波器之间的光放大器数目。
由公式可知，在其他参数不变的情况下，线路损耗越大，OSNR越低，此
时，光线路的传输质量下降。
DWDM系统在进行初期设计时，除了要考虑损耗受限和色散受限之外，
还要考虑接收端的光信噪比OSNR以及Q值、误码率。只有三者全部满
足要求，设计才算成立。
2．2 色散
当光纤的输入端入射光脉冲信号经过长距离传输以后，在光纤输出端，光脉冲波形发生了时间上的展宽，这种现象即为色散。色散将导致码间干扰，在接收端将影响光脉冲信号的正确判决，误码率性能恶化，严重影响信息传送。
单模光纤中的色散主要由光信号中不同频率成分的传输速度不同引起，这种色散称为色度色散。在色度色散可以忽略的区域，偏振模色散也成为单模光纤色散的主要部分。
以下主要介绍色度色散和偏振模色散的现象、原因、对DWDM传输系统的影响。
2．2。1 色度色散
1．色度色散简介
色度色散包括材料色散和波导色散。
（1）材料色散：由于光纤材料石英玻璃对不同光波长的折射率不同，而光源具
有一定的光谱宽度，不同的光波长引起的群速度也不同，从而造成了光脉
冲的展宽。
（2）波导色散：对于光纤的某一传输模式，在不同的光波长下的群速度不同引
起的脉冲展宽。它与光纤结构的波导效应有关，因此也称为结构色散。
材料色散大于波导色散。根据色散的计算公式，在某一特定波长位置上，
材料色散有可能为零，这一波长称为材料的零色散波长。幸运的是，该波
长恰好位于1310nm附近的低损耗窗口，如G.652就是零色散光纤。
尽管光器件受色散的影响很大，但存在一个可以容忍的最大色散值（即色
散容纳值）。只要产生的色散在容限之内，仍可保证正常的传输。
2．色度色散的影响
色度色散主要会造成脉冲展宽和啁啾效应。
（1）脉冲展宽
脉冲展宽是光纤色散对系统性能的影响的最主要的表现。当传输距离超过
光纤的色散长度时，脉冲展宽过大，这时，系统将产生严重的码间干扰和
误码。
（2）啁啾效应
色散不仅使脉冲展宽，还使脉冲产生了相位调制。这种相位调制使脉冲的
不同部位对中心频率产生了不同的偏离量，具有不同的频率，即脉冲的啁
啾效应（Chirp）。
正常色散光纤中，脉冲的高频成分位于脉冲后沿，低频成分位于脉冲前沿；
反常色散光纤中，脉冲的低频成分位于脉冲后沿，高频成分位于脉冲前沿。
在传输线路中，合理使用两种光纤，可以抵消啁啾效应，消除脉冲的色散
展宽。
3．消除色度色散对DWDM系统影响的方法
对于DWDM系统，由于系统主要应用于1550nm窗口，如果使用G.652
光纤，需要利用具有负波长色散的色散补偿光纤（DCF），对色散进行补
偿，降低整个传输线路的总色散。
2．2。2 偏振模色散
偏振模色散（PMD）是存在于光纤和光器件领域的一种物理现象。
单模光纤中的基模存在两个相互正交的偏振模式，理想状态下，两种偏振模式应当具有相同的特性曲线和传输性质，但是由于几何和压力的不对称导致了两种偏振模式具有不同的传输速度，形成PMD。PMD的单位通常为ps/km1/2。
在数字传输系统，PMD将导致脉冲分离和脉冲展宽，对传输信号造成降级，并限制载波的传输速率。
PMD与其他色散相比，几乎可以忽略，但是无法完全消除，只能从光器件上使之最小化。脉冲宽度越窄的超高速系统中，PMD的影响越大。
2．3 光纤的非线性效应
在常规光纤通信系统中，发送光功率低，光纤呈线性传输特性。但是，对于DWDM系统而言，当采用掺铒光纤放大器（EDFA）后，光纤呈现非线性效应。
光纤非线性效应使DWDM系统多波通道之间产生严重的串扰，引起光纤通信系统的附加衰减，限制发光功率、EDFA的放大性能和无电再生中继距离。
非线性效应主要包括自相位调制（SPM）、交叉相位调制（XPM）、四波混频（FWM）受激拉曼散射（SRS）和受激布里渊散射（SBS）。
1．自相位调制（SPM）
当光场较强时，光场的传输相位随光场幅度变化。随着光场在光纤中的传
输，对光场的幅度调制将同时自发产生对光场的相位调制，即自相位调制
（SPM）。
当系统使用色散系数为负的光纤工作区时（例如G.653光纤的短波长区，
或工作区色散为负的G.655光纤），SPM将导致色散受限距离变短；当使
用色散系数为正的光纤工作区时（例如G.652、G.653光纤的长波长区，
或工作区色散为正的G.655光纤），SPM将延长色散受限距离。
SPM影响主要发生在靠近发送机侧的一定距离内，同时，低色散光纤也
可减少SPM对系统性能的影响。
2．交叉相位调制（XPM）
当两个或多个不同频率的光波在非线性介质中同时传输时，每个频率光波
的幅度调制都将引起光纤折射率的相应变化，从而使其他频率的光波产生
非线性相位调制，即交叉相位调制（XPM）。
XPM通常伴随SPM产生。XPM将引起一系列非线性效应，如DWDM系
统通道之间的信号干扰、光纤非线性双折射等现象，造成光纤传输的偏振
不稳定性。同时，XPM对脉冲的波形和频谱也会产生影响。
适当的增大色散可削弱XPM的影响。
3．四波混频（FWM）
FWM是指，当多个频率的光载波以较强功率在光纤中同时传输时，由于
光纤的非线性效应引发多个光载波之间出现能量交换的一种物理过程。
FWM导致复用信道光信号能量的衰减以及信道串扰。FWM的产生与光
纤色散有关，零色散时混频效率最高，随着色散的增加，混频效率迅速降
低。DWDM系统通过采用G.655光纤，回避了1550nm零色散波长区出
现的FWM效应。
4．受激拉曼散射（SRS）
属于由非线性效应引起的受激非弹性散射过程，起源于光子与光学声子
（分子震动态）之间的相互作用和能量交换。
SRS效应在光纤通信中有很多方面的应用，如利用拉曼增益可以制作分布
式拉曼放大器，对光信号提供分布式宽带放大，如中兴通讯DWDM设备
的DRA板即利用SRS效应实现光放大功能。另一方面，SRS对通信系统
也会产生一定的负面影响，在DWDM系统中，短波长信道的光会作为泵
浦光将能量转移至长波长信道中，形成通道间的喇曼串扰。
5．受激布里渊散射（SBS）
属于由非线性效应引起的受激非弹性散射过程，起源于光子与声学声子
（晶体震动态）之间的相互作用和能量交换。
SBS效应可以制成光纤布里渊激光器和放大器。另一方面，SBS将引起信
号光源的不稳定性，以及反向传输通道间的串话。但是，随着系统传输速
率的提高，SBS的峰值增益显著降低，因此，SBS对高速光纤传输系统不
会构成严重影响。
3．新的光纤类型
本节将简要介绍一些新型光纤的特点和应用场合。
1．G.654光纤
G.654光纤工作在1550nm窗口上，平均损耗0.15dB/km~0.19dB/km，比
其他类型光纤的损耗低。零色散点仍然位于1310nm窗口。
主要适用于长中继距离的光传输系统。
2．全波光纤
全波光纤，即无水峰光纤，通过消除1385nm附近的氢氧根（OH-）离子，
从而消除由OH-离子引起的附加水峰衰减，使光纤衰减仅由硅玻璃材料的
内部散射损耗决定。
ITU-T的建议无水峰光纤的编号为G.652 C&D，属于G.652光纤的一种，
统一名称波长扩展的色散非位移单模光纤。
全波光纤的损耗在1310nm~1600nm波段趋于平坦。由于内部已清除氢氧
根，因而光纤即便暴露在氢气环境下也不会形成水峰衰减，具有长期的衰
减稳定性。
全波光纤可以提供从1280nm到1625nm的完整传输波段，全部可用波长
范围比常规光纤增加约一半。
3．真波光纤
真波光纤是目前被广泛应用的一种非零色散位移单模光纤（G.655光纤）。
光纤特性与G.655光纤类似。真波光纤的零色散点在1530nm以下的短波长区，在1549nm~1561nm的色散系数为2.0ps／nm·km~3.0ps／nm·km。
真波光纤的色散斜率和色散系数小，可容忍更高的非线性效应，适用于大容量的光传输系统，降低了建网成本。
4．大有效纤芯面积光纤
大有效纤芯面积光纤也属于非零色散位移单模光纤（G.655光纤），它从本质上改进了系统抗非线性的能力。
超高速系统的主要性能限制是色散和非线性。通常，色散可以通过色散补偿的方法来消除，而非线性的影响却不能用简单的线性补偿的方法来消除。光纤的有效面积是决定光纤非线性的主要因素。有效面积越大，可承受的光功率越高，因而可以更有效地克服非线性影响。
竭诚为您提供优质文档/双击可除 光通信实验报告 篇一：光通信实验报告 信息与通信工程学院 光纤通信实验报告 班姓学 级：名：号： 班内序号：17 日 期：20XX年5月 一、oTDR的使用与测量 1、实验原理 oTDR使用瑞利散射和菲涅尔反射来表征光纤的特性。瑞利散射是由于光信号沿着光纤产生无规律的散射而形成。oTDR就测量回到oTDR端口的一部分散射光。这些背向散射信号就表明了由光纤而导致的衰减（损耗/距离）程度。形成的轨迹是一条向下的曲线，它说明了背向散射的功率不断减小，这是由于经过一段距离的传输后发射和背向散射的信
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
ST、SC、FC、LC光纤接头区别 ST、SC、FC、LC光纤接头区别 ST、SC、FC光纤接头是早期不同企业开发形成的标准，使用效果一样，各有优缺点。 ST、SC连接器接头常用于一般网络。ST头插入后旋转半周有一卡口固定，缺点是容易折断；SC连接头直接插拔，使用很方便，缺点是容易掉出来；FC连接头一般电信网络采用，有一螺帽拧到适配器上，优点是牢靠、防灰尘，缺点是安装时间稍长。 MTRJ 型光纤跳线由两个高精度塑胶成型的连接器和光缆组成。连接器外部件为精密塑胶件，包含推拉式插拔卡紧机构。适用于在电信和数据网络系统中的室内应用。 光纤接口连接器的种类 光纤连接器，也就是接入光模块的光纤接头，也有好多种，且相互之间不可以互用。不是经常接触光纤的人可能会误以为GBIC和SFP模块的光纤连接器是同一种，其实不是的。SFP模块接LC光纤连接器，而GBIC接的是SC光纤光纤连接器。下面对网络工程中几种常用的光纤连接器进行详细的说明： ① FC型光纤连接器：外部加强方式是采用金属套，紧固方式为螺丝扣。一般在ODF侧采用(配线架上用的最多) ② SC型光纤连接器：连接GBIC光模块的连接器，它的外壳呈矩形，紧固方式是采用插拔销闩式，不须旋转。(路由器交换机上用的最多) ③ ST型光纤连接器：常用于光纤配线架，外壳呈圆形，紧固方式为螺丝扣。（对于10Base-F连接来说，连接器通常是ST类型。常用于光纤配线架） ④ LC型光纤连接器：连接SFP模块的连接器，它采用操作方便的模块化插孔(RJ)
闩锁机理制成。（路由器常用） ⑤ MT-RJ：收发一体的方形光纤连接器，一头双纤收发一体常见的几种光纤线 光纤接口大全
光纤通信重要知识点总结 第一章 1.任何通信系统追求的最终技术目标都是要可靠地实现最大可能的信息传输容量和传输距离。通信系统的传输容量取决于对载波调制的频带宽度，载波频率越高,频带宽度越宽。 2.光纤：由绝缘的石英（SiO２）材料制成的,通过提高材料纯度和改进制造工艺,可以在宽波长范围内获得很小的损耗。 ３.光纤通信系统的基本组成：以光纤为传输媒介、光波为载波的通信系统,主要由光发送机、光纤光缆、中继器和光接收机组成。光纤通信系统既可传输数字信号也可传输模拟信号。输入到光发射机的带有信息的电信号,通过调制转换为光信号。光载波经过光纤线路传输到接收端，再由光接收机把光信号转换为电信号。系统中光发送机的作用是将电信号转换为光信号,并将生成的光信号注入光纤。光发送机一般由驱动电路、光源和调制器构成，如果是直接强度调制，可以省去调制器。 光接收机的作用是将光纤送来的光信号还原成原始的电信号。它一般由光电检测器和解调器组成。光纤的作用是为光信号的传送提供传送媒介，将光信号由一处送到另一处。中继器分为电中继器和光中继器（光放大器）两种，其主要作用就是延长光信号的传输距离。为提高传输质量,通常把模拟基带信号转换为频率调制、脉冲频率调制或脉冲宽度调制信号,最后把这种已调信号输入光发射机。还可以采用频分复用技术，用来自不同信息源的视频模拟基带信号（或数字基带信号）分别调制指定的不同频率的射频电波，然后把多个这种带有信息的RＦ信号组合成多路宽带信号，最后输入光发射机,由光载波进行传输。在这个过程中，受调制的RF 电波称为副载波，这种采用频分复用的多路电视传输技术，称为副载波复用技术。目前大都采用强度调制与直接检波方式。又因为目前的光源器件与光接收器件的非线性比较严重,所以对光器件的线性度要求比较低的数字光纤通信在光纤通信中占据主要位置。 数字光纤通信系统基本上由光发送机、光纤与光接收机组成。发送端的电端机把信息进行模数转换，用转换后的数字信号去调制发送机中的光源器件LD，则LD就会发出携带信息的光波，即当数字信号为“１”时，光源器件发送一个“传号”光脉冲；当数字信号为“0”时，光源器件发送一个“空号”。光波经低衰耗光纤传输后到达接收端。在接收端，光接收机把数字信号从光波中检测出来送给电端机，而电端机再进行数模转换，恢复成原来的信息。这样就完成了一次通信的全过程。 4.光纤通信的优点:1通信容量大,一根仅头发丝粗细的光纤可同时传输1000亿个话路2中继距离长，光纤具有极低的衰耗系数，配以适当的光发送与光接收设备,可使其中继距离达数百千米以上,因此光纤通信特别适用于长途一、二级干线通信。３.保密性能好4．适应能力强５.体积小、重量轻、便于施工维护６.原材料资源丰富，节约有色金属和能源,潜在价格低廉，制造石英光纤的原材料是二氧化硅（砂子），而砂子在自然界中几乎是取之不尽、用之不竭的 5.光发射机：功能是把输入的电信号转换为光信号,并用耦合技术把光信号最大限度地注入光纤线路。光发射机由光源、驱动器和调制器组成。光源是光发射机的核心。光发射机的性能基本上取决于光源的特性,对光源的要求是输出光功率足够大，调制频率足够高，谱线宽度和光束发散角尽可能小，输出功率和波长稳定，器件寿命长。 6.实现光源调制的方法:直接调制和外调制。直接调制是用电信号直接调制半导体激光器或发光二极管的驱动电流,使输出光随电信号变化而实现的。这种方案技术简单，成本较低，容易实现,但调制速率受激光器的频率特性所限制。外调制是把激光的产生和调制分开,用独立的调制器调制激光器的输出光而实现的。外调制的优点是调制速率高，缺点是技术复杂，成本较高，因此只有在大容量的波分复用和相干光通信系统中使用。 6.光纤线路:光纤线路的功能是把来自光发射机的光信号，以尽可能小的畸变(失真）和衰减传输到光接收机。光纤线路由光纤、光纤接头和光纤连接器组成。光纤是光纤线路的主体，接头和连接器是不可缺少
计算机与信息技术学院实验报告 专业：通信工程 年级/班级：2009级 2011—2012学年第一学期 课程名称 光纤通信 指导教师 李新源 本组成员 学号姓名 XXXXXX 实验地点 计算机楼501 实验时间 2012年4月6 日 项目名称 自动光功率控制电路 实验类型 硬件实验 一、 实验目的 1.掌握自动功率控制电路的工作原理 二、实验内容： 1.学习自动功率控制电路的工作原理 2.测量相关特征测试点的参数 三、实验仪器： 1.示波器。 2.光纤通信实验系统。 3.光功率计。 4.万用表。 5.FC/PC 型光纤跳线2根。 四、实验原理： 激光器输出光功率与温度和老化效应密切相关。保持激光器输出光功率稳定，可以用光反馈来自动调整偏置电流，电路如下图所示： 1 A 3 A 2 A B I
首先，PIN管监测背向光功率，经检出的光电流由A1放大，送入比较器A3的反向输入端，输入的数字信号和直流参考信号经A2比较放大，接到的A3同相输入端。A3和VT3组成恒流源，给激光器加上偏置电流IB的大小，其中信号参考电压是防止控制电路在无输入信号或长连“0”时，使偏流自动上升。这种电路在10°C～50°C温度范围内功率不稳定度ΔP/P可小于5%。 五、实验步骤： 1.关闭系统电源。按以下方式用连信号连接导线连接： 数字信号模块（数字信号输出一）P300—P100 1310数字光发模块 （数字光发信号输 入） 2.用光纤跳线连接1310nm光发模块和光功率计。 3.将1310nm光发模块的J100，两位都调到ON状态。 4.将1310nm光发模块的J101设置为“数字”。 5.打开系统电源，将数字信源模块第一路的拨码开关U311全拨到OFF状态。这时输入到1310nm数字光发模块的信号始终为“1”。 6.用万用表测量R124两端的电压。测量方法：先将万用表打到20V直流电 压档。然后，将红表笔插入1310nm数字发光模块的台阶插座TP101黑表笔插入TP102。读出万用表的读数U1，代入公式I1= U1/ R124（R124=51Ω）可得此时 自动光功率控制所补偿的电流。观察此时光功率计的读数P1。然后，将1310nm 的拨码开关的右边一位拨到OFF状态，记下光功率计的读数P2。 7.调整手调电位器RP100改变光功率的大小，再重复实验步骤5，将测的实 验数据填入下表。 8.关闭系统电源，拆除实验导线。将各实验仪器摆放整齐。 六、实验结果和心得： 1 2 3 4 5 6 7 16.31dB 16.17dB 11.90dB 7.62dB 6.62dB 4.59dB 3.40dB 37.31dB 25.58dB 11.88dB 7.62dB 6.63dB 4.59dB 3.42dB 3.14mA 5.88mA 8.43mA 12.75mA 1 4.51mA 19.80mA 24.12mA
全光纤及光纤连接器图示说明.doc 光纤接头图片.doc 光纤接头说明图.doc ST、SC、FC、LC光纤接头区别 2008-10-13 21:33:01 作者：来源：文字大小：【】【】【】 简介：ST、SC、FC光纤接头是早期不同企业开发形成的标准，使用效果一样，各有优缺点。 ST、SC连接器接头常用于一般网络。ST 头插入后旋转半周有一卡口固定，缺点是容易折断；SC连接头直接插拔，使用很方便，缺点是容易 ... ST、SC、FC光纤接头是早期不同企业开发形成的标准，使用效果一样，各有优缺点。 ST、SC连接器接头常用于一般网络。ST头插入后旋转半周有一卡口固定，缺点是容易折断；SC连接头直接插拔，使用很方便，缺点是容易掉出来；FC连接头一般电信网络采用，有一螺帽拧到适配器上，优点是牢靠、防灰尘，缺点是安装时间稍长。 MTRJ 型光纤跳线由两个高精度塑胶成型的连接器和光缆组成。连接器外部件为精密塑胶件，包含推拉式插拔卡紧机构。适用于在电信和数据网络系统中的室内应用。
光纤接口连接器的种类 光纤连接器，也就是接入光模块的光纤接头，也有好多种，且相互之间不可以互用。不是经常接触光纤的人可能会误以为GBIC和SFP模块的光纤连接器是同一种，其实不是的。SFP模块接LC光纤连接器，而GBIC接的是SC光纤光纤连接器。下面对网络工程中几种常用的光纤连接器进行详细的说明：
① FC型光纤连接器：外部加强方式是采用金属套，紧固方式为螺丝扣。一般在ODF侧采用(配线架上用的最多) ② SC型光纤连接器：连接GBIC光模块的连接器，它的外壳呈矩形，紧固方式是采用插拔销闩式，不须旋转。(路由器交换机上用的最多) ③ ST型光纤连接器：常用于光纤配线架，外壳呈圆形，紧固方式为螺丝扣。（对于10Base-F连接来说，连接器通常是ST类型。常用于光纤配线架） ④ LC型光纤连接器：连接SFP模块的连接器，它采用操作方便的模块化插孔(RJ)闩锁机理制成。（路由器常用） ⑤ MT-RJ：收发一体的方形光纤连接器，一头双纤收发一体 常见的几种光纤线 光纤接口大全
武汉大学电工电子信息学院实验报告 电子信息学院通信工程专业2015年 9 月17日 实验名称光纤通信的光传输指导教师易本顺 姓名徐佑宇年级2012级学号2012301200003成绩 一、预习部分 1.实验目的 2.实验基本原理 3.主要仪器设备(含必要的元器件、工具) 一、实验目的 1、通过光传输系统课程设计使学生熟悉常见的几种传输网络的特点及应用场 合； 2、了解ZXMP S325的具体硬件结构，加深对于光传输的理解； 3、掌握 ZXMP S325 的组网过程以及网管工具的使用，培养学生在传输组网工 程方面的实际应用技能。 二、实验设备 1、SDH设备：ZXMP S325； 2、实验用维护终端 三、实验原理 SDH技术是目前通信网络的主流技术，它以其突出的技术优势为网络提供优质、高效、可靠的通信业务，能够满足带宽数据及图像视频等多业务的传输需求，自愈功能强。 1、光传输原理及优势 SDH 全称同步数字体系（Synchronous Digital Hierarchy）， SDH 规范了数字信号的帧结构、复用方式、传输速率等级、接口码型特性，提供了一个国际支持框架，在此基础上发展并建成了一种灵活、可靠、便于管理的世界电信传输网。这种传输网易于扩展，适于新电信业务的开展，并且使不同厂家生产的设备互通成为可能，这正是网络建设者长期以来追求的目标。 其优势主要体现在以下几个方面： （1）接口方面 ·电接口：STM-1是SDH的第一个等级，又叫基本传输模块，比特率为155.520Mb/s，STM-N是SDH第N个等级的同步传送模块，比特率是STM-1的N倍（N=4n=1,4,16...）·光接口：仅对电信号扰码，光口信号码型是加扰的NRZ码，采用世界统一的7级扰码。 （2）复用方式 低速SDH信号以字节间插方式复用进高速SDH帧结构中，位置均匀、有规律，是可预见的
光纤通信基础知识 基本光纤通信系统 最基本的光纤通信系统由数据源、光发送端、光学信道和光接收机组成。其中数据源包括所有的信号源，它们是话音、图象、数据等业务经过信源编码所得到的信号；光发送机和调制器则负责将信号转变成适合于在光纤上传输的光信号，先后用过的光波窗口有0.85、1.31和1.55。光学信道包括最基本的光纤，还有中继放大器EDFA等；而光学接收机则接收光信号，并从中提取信息，然后转变成电信号，最后得到对应的话音、图象、数据等信息。下面是光通信系统图。 光通信系统图 数字光纤通信系统 光纤传输系统是数字通信的理想通道。与模拟通信相比较，数字通信有很多的优点，灵敏度高、传输质量好。因此，大容量长距离的光纤通信系统大多采用数字传输方式。 电发射端机 主要任务是PCM编码和信号的多路复用。 多路复用是指将多路信号组合在一条物理信道上进行传输，到接收端再用专门的设备将各路信号分离出来，多路复用可以极大地提高通信线路的利用率。 在光纤通信系统中，光纤中传输的是二进制光脉冲"0"码和"1"码，它由二进制数字信号对光源进行通断调制而产生。而数字信号是对连续变化的模拟信号进行抽样、量化和编码产生的，称为PCM（pulsecodemodulation），即脉冲编码调制。这种电的数字信号称为数字基带信号，由PCM电端机产生。
抽样是指从原始的时间和幅度连续的模拟信号中离散地抽取一部分样值，变换成时间和幅度都是离散的数字信号的过程。 抽样所得的信号幅度是无限多的，让这些幅度无限多的连续样值信号通过一个量化器，四舍五入，使这些幅度变为有限的M种（M为整数），这就是量化。由于在量化的过程中幅度取了整数，所以量化后的信号与抽样信号之间有一个差值（称为量化误差），使接收端的信号与原信号间有一定的误差，这种误差表现为接收噪声，称为量化噪声。码位数M越多，分级就越细，误差越小，量化噪声也越小。 编码是指按照一定的规则将抽样所得的M种信号用一组二进制或者其它进制的数来表示，每种信号都可以由N个2二进制数来表示，M和N满足M=2N。例如如果量化后的幅值有8种，则编码时每个幅值都需要用3个二进制的序列来表示。需要注意的是，此处的编码仅指信源编码，这和后面提到的信道编码是有所区别的。 现以话音为例来说明这个过程。我们知道话音的频率范围是300～3,400Hz，在抽样的时候，要遵循所谓的奈奎斯特抽样率，实际中按8,000Hz的速率进行抽样。为了保证通话的质量，在长途干线话路中采用的是8位码（28=256个码组）。这样量化值有256种，每一种量化值都需要用8位二进制码编码，那么每一个话路的话音信号速率为8×8＝64kbps。 奈奎斯特抽样定理：要从抽样信号中无失真地恢复原信号，抽样频率应大于2倍信号最高频率。 多路复用技术包括：频分多路复用（FDM）、时分多路复用（TDM）、波分多路复用（WDM）、码分多址（CDMA）和空分多址（SDMA）。 时分多路复用：当信道达到的数据传输率大于各路信号的数据传输率总和时，可以将使用信道的时间分成一个个的时间片（时隙），按一定规则将这些时间片分配给各路信号，每一路信号只能在自己的时间片内独占信道进行传输，所以信号之间不会互相干扰。 频分多路复用：当信道带宽大于各路信号的总带宽时，可以将信道分割成若干个子信道，每个子信道用来传输一路信号。或者说是将频率划分成不同的频率段，不同路的信号在不同的频段
各类常用接头介绍 --广移分公司技术部 （射频篇） 一、馈线接头（连接器） 馈线与设备以及不同类型线缆之间一般采用可拆卸的射频连接器进行连接。连接器俗称接头。 常见的射频连接器有以下几种： 1、DIN型连接器 适用的频率范围为0~11GHz，一般用于宏基站射频输出口。 2、N型连接器 适用的频率范围为0~11GHz，用于中小功率的具有螺纹连接机构的同轴电缆连接器。 这是室内分布中应用最为广泛的一种连接器，具备良好的力学性能，可以配合大部分的馈线使用。
3、BNC/TNC连接器 BNC连接器 适用的频率范围为0~4GHz，是用于低功率的具有卡口连接机构的同轴电缆连接器。这种连接器可以快速连接和分离，具有连接可靠、抗振性好、连接和分离方便等特点，适合频繁连接和分离的场合，广泛 应用于无线电设备和测试仪表中连接同轴射频电缆。 TNC连接器 TNC连接器是BNC连接器的变形，采用螺纹连接机构，用于无线电设备和测试仪表中连接同轴电缆。 其适用的频率范围为0~11GHz。
4、SMA连接器 适用的频率范围为0~18GHz，是超小型的、适合半硬或者柔软射频同轴电缆的连接，具有尺寸小、性能优越、可靠性高、使用寿命长等特点。较长应用于AP、设备modem中的小天线中以及主机内部连线。 但是超小型的接头在工程中容易被损坏，适合要求高性能的微波应用场合，如微波设备的内部连接。 5、反型连接器 通常是一对连接器：阳连接器采用内螺纹联接，阴连接器采用外螺纹联接，但有些连接器与之相反，即阳连接器采用外螺纹联接，阴连接器采用内螺纹联接，这些都统称为反型连接器。 例如某些WLAN的AP设备的外接天线接口就采用了反型SMA连接器。 二、转接头（转接器） 用于连接不同类型接头，常用的有双阴头（用于两根馈线的对接等）、直角转接头（用于施工中避免转弯造成馈线损坏）、7/16转接头（用于基放等设备中DIN接头和N型头的对接）。部分图解如下：
1、光纤通信的基本概念：利用光导纤维传输光波信号的通信方式。 光纤通信工作波长在于近红外区：0.8～1.8μm 的波长区，对应频率: 167～ 375THz 。 对于SiO2光纤，在上述波长区内的三个低损耗窗口，是目前光纤通信的实用工 作波长，即0.85μm 、1.31μm 及1.55μm 。 2、光纤通信系统的基本组成：（P2图1-3） 目前采用比较多的系统形式是强度调制/直接检波（IM/DD ）的光纤数字通信系 统。该系统主要由光发射机、光纤、光接收机以及长途干线上必须设置的光中继 器组成。 接 收发 射 1）在点对点的光纤通信系统中，信号的传输过程：由电发射机输出的脉码调制 信号送入光接收机，光接收机将电信号转换成光信号耦合进光纤，光接收机将光纤送过来的光信号转换成电信号，然后经过对电信号的处理以后，使其恢复为原 来的脉码调制信号送入电接收机，最后由信息宿恢复用户信息。 2）光发射机中的重要器件是能够完成电-光转换的半导体光源，目前主要采用半 导体发光二极管(LED)和半导体激光二极管（LD)。 3）光接收机中的重要部件是能够完成光-电转换的光电检测器，目前主要采用光 电二极管（PIN ）和雪崩光电二极管（APD ）。特性参数：灵敏度 4）一般地，大容量、长距离光纤传输 : 单模光纤+半导体激光器LD 小容量、短距离光纤传输 : 多模光纤+半导体发光二极管LED 5）光纤线路系统： 功能：把来自光发射机的光信号，以尽可能小的畸变和衰减传输到光接收机。 组成：光纤、光纤接头和光纤连接器 要求：较小的损耗和色散参数 3、光纤通信的特点： 优点：（1），传输频带宽，通信容量大。（2）传输损耗小，中继距离长：石英光 纤损耗低达0.19 dB/km ，用光纤比用同轴电缆或波导管的中继距离长得多。 （3）保密性能好：光波仅在纤芯中传输，基本无泄露。 （4）抗电磁干扰能力强：光纤由电绝缘的石英材料制成，不受电磁场干扰。 （5）体积小、重量轻。（6）原材料来源丰富、价格低廉。 缺点：1）不能远距离传输；2）传输过程易发生色散。 4、（1）光纤通信在通信网中的未来发展趋势：GFP 、ASON 、全光网 （? 波分复用技术（WDM ）? 相干光通信? 超长波长光纤通信 ? 光集成技术 ? 光孤子通信） （2）相应技术手段：时分复用 TDM ；波分复用 WDM ；光时分复用 OTDM ； 光放大技术；色散补偿技术。 （3）技术现状：PDH 、SDH 、WDM 、光电收发器、EPON 超高速度、超大容量以及超长距离传输的光纤通信一直是人们追求的目标，光纤
光纤接头 FC 圆型带螺纹(配线架上用的最多) ST 卡接式圆型 SC 卡接式方型(路由器交换机上用的最多) PC 微球面研磨抛光 APC 呈8度角并做微球面研磨抛光 MT-RJ 方型,一头双纤收发一体( 华为8850上有用) 光纤模块:一般都支持热插拔, GBIC Giga Bitrate Interface Converter, 使用的光纤接口多为SC或ST型 SFP 小型封装GBIC,使用的光纤为LC型 使用的光纤: 单模: L ,波长1310 单模长距LH 波长1310,1550 多模:SM 波长850 SX/LH表示可以使用单模或多模光纤 -------------------------------------------------------------------------------- 在表示尾纤接头的标注中，我们常能见到“FC/PC”，“SC/PC”等，其含义如下 “/”前面部分表示尾纤的连接器型号 “SC”接头是标准方型接头，采用工程塑料，具有耐高温，不容易氧化优点。传输设备侧光接口一般用SC接头 “LC”接头与SC接头形状相似，较SC接头小一些。 “FC”接头是金属接头，一般在ODF侧采用，金属接头的可插拔次数比塑料要多。在表示尾纤接头的标注中，我们常能见到“FC/PC”，“SC/PC”等，其含义如下 “/”后面表明光纤接头截面工艺，即研磨方式。 “PC”在电信运营商的设备中应用得最为广泛，其接头截面是平的。 “SC”表示尾纤接头型号为SC接头，业界传输设备侧光接口一般用用SC接头，SC接头是工程塑料的，具有耐高温，不容易氧化优点；ODF侧光接口一般用FC接头，FC是金属接头，但ODF不会有高温问题，同时金属接头的可插拔次数比塑料要多，维护ODF尾纤比光板尾纤要多。其它常见的接头型号为：ST、DIN 、FDDI。 “PC”表示光纤接头截面工艺，PC是最普遍的。在广电和早期的CATV中应用较多的是APC型号。尾纤头采用了带倾角的端面，斜度一般看不出来，可以改善电视信号的质量，主要原因是电视信号是模拟光调制，当接头耦合面是垂直的时候，反射光沿原路径返回。由于光纤折射率分布的不均匀会再度返回耦合面，此时虽然能量很小但由于模拟信号是无法彻底消除噪声的，所以相当于在原来的清晰信号上叠加了一个带时延的微弱信号。表现在画面上就是重影。尾纤头带倾角可使反射光不沿原路径返回。一般数字信号一般不存在此问题。 还有一种“UPC”的工艺，它的衰耗比PC要小，一般有特殊需求的设备其珐琅盘一般为FC/UPC。国外厂家ODF架内部跳纤用的就是FC/UPC，提高ODF设备自身的指标。 光纤接口 光纤接口是用来连接光纤线缆的物理接口。通常有SC、ST、FC等几种类型，它们由日本NTT公司开发。FC是Ferrule Connector的缩写，其外部加强方式是采用金属套，紧固方式为螺丝扣。ST接口通常用于10Base-F，SC接口通常用于100Base-FX。
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
一、光纤通信的基本知识 （一）光纤通信的概念 1870年的一天，英国物理学家丁达尔到皇家学会的演讲厅讲光的全反射原理，他做了一个简单的实验：在装满水的木桶上钻个孔，然后用灯从桶上边把水照亮。结果使观众们大吃一惊。人们看到，放光的水从水桶的小孔里流了出来，水流弯曲，光线也跟着弯曲，光居然被弯弯曲曲的水俘获了。 这些现象引起了丁达尔的注意，经过他的研究，发现这是由于全反射的作用，由于水等介质密度由于比周围的物质（如空气）大，即光从水中射向空气，当入射角大于某一角度时，折射光线消失，全部光线都反射回水中。表面上看，光好像在水流中弯曲前进。 后来人们造出一种透明度很高、粗细像蜘蛛丝一样的玻璃丝──玻璃纤维，当光线以合适的角度射入玻璃纤维时，光就沿着弯弯曲曲的玻璃纤维前进。由于这种纤维能够用来传输光线，所以称它为光导纤维。（视频） 光纤通信的原理是：在发送端首先要把传送的信息(如话音)变成电信号，然后调制到激光器发出的激光束上，使光的强度随电信号的幅度(频率)变化而变化，并通过光纤发送出去；在接收端，检测器收到光信号后把它变换成电信号，经解调后恢复原信息。（视频） （二）光纤通信的发展
光纤通信是现代通信网的主要传输手段，它的发展历史只有一二十年，已经历三代：短波长多模光纤、长波长多模光纤和长波长单模光纤。采用光纤通信是通信史上的重大变革，美、日、英、法等20多个国家已宣布不再建设电缆通信线路，而致力于发展光纤通信。中国光纤通信已进入实用阶段。 （三）光纤通信的优缺点 1、光纤通信的优点 现代通信网的三大支柱是光纤通信、卫星通信和无线电通信，而其中光纤通信是主体，这是因为光纤通信本身具有许多突出的优点： ①频带宽，通信容量大。光纤可利用的带宽约为50000GHz，1987年投入使用的1.7Gb/s光纤通信系统，一对光纤能同时传输24192路电话，2.4Gb/s系统，能同时传输30000多路电话。频带宽，对于传输各种宽频带信息具有十分重要的意义，否则，无法满足未来宽带综合业务数字网(B-ISDN)发展的需要。 ②损耗低，中继距离长。目前实用石英光纤的损耗可低于0.2dB/km，比其它任何传输介质的损耗都低，若将来采用非石英系极低损耗光纤，其理论分析损耗可下降至10-9dB/km。由于光纤的损耗低，所以能实现中继距离长，由石英光纤组成的光纤通信系统最大中继距离可达200多
光纤接头类型 FC（Ferrule Connector）圆型带螺纹(配线架上用的最多)，金属双重配合螺旋终止型结构 ST 卡接式圆型 SC（smart card）卡接式方型(路由器交换机上用的最多) LC(Lucent Connector)卡接式小方头 PC 微球面研磨抛光 APC 呈8度角并做微球面研磨抛光 MT-RJ 方型,一头双纤收发一体( 华为8850上有用) ST接口通常用于10Base-F，SC接口通常用于100Base-FX 光纤模块:一般都支持热插拔,GBIC Giga Bitrate Interface Converter, 使用的光纤接口多为SC或ST型SFP 小型封装GBIC,使用的光纤为LC型 使用的光纤: 单模: L ,波长1310 单模长距LH 波长1310,1550 多模:SM 波长850，工程上要求正常工作接收光功率小于过载光功率3-5dBm，大于接收灵敏度3-5dBm。一般来讲不管单模接口还是多模接口，实际接收功率在-5至-15dBm之间算比较合理的工作范围 多模口接收功率一般在-20dBm到0dBm之间;单模在-23 dBm到0dBm之间 SX/LH表示可以使用单模或多模光纤 在表示尾纤接头的标注中，我们常能见到“FC/PC”，“SC/PC”等，其含义如下“/”前面部分表示尾纤的连接器型号 “SC”接头是标准方型接头，采用工程塑料，具有耐高温，不容易氧化优点。传输设备侧光接口一般用SC接头 “LC”接头与SC接头形状相似，较SC接头小一些。 “FC”接头是金属接头，一般在ODF侧采用，金属接头的可插拔次数比塑料要多。连接器的品种信号较多，除了上面介绍的三种外，还有MTRJ、ST、MU等 “/”后面表明光纤接头截面工艺，即研磨方式。 “PC”在电信运营商的设备中应用得最为广泛，其接头截面是平的。 “UPC”的衰耗比“PC”要小，一般用于有特殊需求的设备，一些国外厂家ODF 架内部跳纤用的就是FC/UPC，主要是为提高ODF设备自身的指标。 另外，在广电和早期的CATV中应用较多的是“APC”型号，其尾纤头采用了带倾角的端面，可以改善电视信号的质量，主要原因是电视信号是模拟光调制，当接头耦合面是垂直的时候，反射光沿原路径返回。由于光纤折射率分布的不均匀会再度返回耦合面，此时虽然能量很小但由于模拟信号是无法彻底消除噪声的，所以相当于在原来的清晰信号上叠加了一个带时延的微弱信号，表现在画面上就是重影。尾纤头带倾角可使反射光不沿原路径返回。一般数字信号一般不存在此问题。 “SC” 表示尾纤接头型号为SC接头，业界传输设备侧光接口一般用用SC 接头，SC接头是工程塑料的，具有耐高温，不容易氧化优点； ODF侧光接口一般用FC接头，FC是金属接头，但ODF不会有高温问题，同时金属接头的可插拔次数比塑料要多，维护ODF尾纤比光板尾纤要多。 其它常见的接头型号为：ST、DIN 、FDDI。
光缆小常识 光缆基本知识介绍 一、光纤的组成与分类 1、光纤按其制造材料的不同可分为石英光纤和塑料光纤，石英光纤即通常使用的光纤，石英光纤按其传输模式的不同分为单模光纤和多模光纤。塑料光纤全部由塑料组成，通常为多模短距离应用，还处于起步阶段，未有大规模应用。 2、石英光纤的结构：石英光纤由纤芯、包层及涂覆层组成，其结构如图： 光纤中光的传输在纤芯中进行，因包层与纤芯石英的折射率不同，使光在纤芯与包层表面产生全反射，使光始终在纤芯中传输，而塑料涂覆层起保护石英光纤及增加光纤强度的作用，因石英很脆，若没有塑料的保护则无法在实际中得到应用，正因为光纤的结构如此，所以光纤易折断，但有一定的抗拉力。 3、石英光纤的分类 单模光纤 G.652A（B1.1简称B1） G.652B（B1.1简称B1） G.652C（B1.3） G.652D（B1.3） G.655A光纤（B4）（长途干线使用） G.655B光纤（B4）（长途干线使用） 多模光纤 50/125（A1a简称A1） 62.5/125(A1b) 二、光缆的结构 1、室外光缆主要有中心管式光缆、层绞式光缆及骨架式光缆三种结构，按使用光纤束与光纤带又可分为普通光缆与光纤带光缆等6种型式。每种光缆的结构特点： ①中心管式光缆（执行标准：YD/T769-2003）：光缆中心为松套管，加强构件位于松套管周围的光缆结构型式，如常见的GYXTW型光缆及GYXTW53 型光缆，光缆芯数较小，通常为12芯以下。 ②层绞式光缆（执行标准：YD/T901-2001）：加强构件位于光缆的中心，5~12根松套管以绞合的方式绞合在中芯加强件上，绞合通常为SZ绞合。此类光缆如GYTS等，通过对松套管的组合可以得到较大芯数的光缆。绞合层松套管的分色通常采用红、绿领示色谱来分色，用以区分不同的松套管及不同的光纤。层绞式光缆芯数可较大，目前层绞式光缆芯数可达216芯或更高。松套层绞式普通光缆 (GYTA - GYTS - GYTA53 - GYTY53 - GYTA33 - GYTA(Y)533) ③骨架式光缆：加强构件位于光缆中心，在加强构件上由塑料组成的骨架槽，光纤或光纤带位于骨架槽中，光纤或光纤带不易受压，光缆具有良好的抗压扁性能。该种结构光缆在国较少见，所占的比例较小。 ④ 8字型自承式结构，该种结构光缆可以并入中心管式与层绞式光缆中，把它单独列出主要是因为该光缆结构与其它光缆有较大的不同。通常有中心管式与层绞式8字型自承式光缆。 5 煤矿用阻燃光缆（执行标准：Q/M01-2004 企业标准）：与普通光缆相比，提高了光缆阻燃性能的要求，并经过特殊的设计使光缆适用于矿井环境下使用，通
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）
常用光纤接头类型 FC型：金属双重配合螺旋终止型结构； ST型：金属圆型卡口式结构； SC型：矩形塑料插拔式结构，特点是容易拆装。多用于多根光纤与空间紧凑结构的法兰之间的连接。 以上是指接头与法兰之间的连接形式，这些结构主要任务是实现接头与法尘之间的坚固连接，并将两端光纤的轴线引导到一条线上。接头连接的损耗应该是越小越好，因此，对于活动接头的端面的要求标准比较高，以下是针对端面而制定的一些标准形式： PC型：端面呈球形，接触面集中在端面的中央部分，反射损耗35dB，多用于测量仪器； APC型：接触端的中央部分仍保持PC型的球面，介但端面的其它部分加工成斜面，使端面与光纤轴线的夹角小于90度，这样可以增加接触面积，使光耦合更加紧密。当端面与光纤轴线夹角为8度时，插入损耗小于0.5dB。广播电视光纤传输系统中常采用这种结构的接头； UPC型：越平面连接，加工精密，连接方便，反射损耗50dB，常用于广播电视传输网光纤系统中。 此外，光接头的抛光水平也很重要，APC斜面抛光型反射损耗可达68dB，UPC越精度抛光型反射损耗可达55dB。 各种活动连接器性能参数： 活动连接器的型号一般由两部分组成：结构形式/端面形式，如FC/APC表示连接结构是金属双重螺纹终止形式，端面采用斜面、球形连接。每一种光设备性能参数中都说明了该设备采用何种连接形式，在实际使用中一定要注意根据光设备说明书选购配套的连接器。 光纤跳线：光纤跳线是由一段经过加强外封装的光纤和两端已与光纤连接好的接头构成。两端接头的型号可以一样，也可以不一样。如FC/PC--FC/APC，使用于一头连接FC/PC接口法兰，另一头连接FC/AP C接口法兰。 尾纤：尾纤指一端为接头，另一端为光纤的器件。将一根光纤跳线从中间剪断就成为两根尾纤了。 尾缆：将若干尾纤合在一起，加上外护套制作成一端为光纤另一端为若干个接头的器件。 尾纤、跳线通常用于室的设备与设备、设备与光纤之间的连接。尾缆通常用于室外或室多头并联的情况。由于尾缆具有防水、防晒、防尘、防风摇摆等功能，室外光接收机和室外光发射机等都采用尾缆实现连接。 此主题相关图片如下：
光纤简介 一、光纤概述 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，光纤一端的发射装臵使用发光二极管（light emitting diode,LED）或一束激光将光脉冲传送至光纤，光纤另一端的接收装臵使用光敏元件检测脉冲。 二、光纤工作波长 光是一种电磁波。可见光部分波长范围是：390nm—760nm(纳米)，大于760nm部分是红外光，小于390nm部分是紫外光。光纤的工作波长有短波长0.85μm、长波长1.31μm和1.55μm。光纤损耗一般是随波长加长而减小，0.85μm的损耗为2.5dB/km，1.31μm的损耗为0.35dB/km，1.55μm的损耗为0.20dB/km，这是光纤的最低损耗，波长1.65μm以上的损耗趋向加大。 三、光纤分类 光纤的分类主要是从工作波长、折射率分布、传输模式、原材料和制造方法上作一归纳的，各种分类如下。 （1）工作波长：紫外光纤、可观光纤、近红外光纤、红外光纤（0.85μm、1.3μm、1.55μm）。 （2）折射率分布：阶跃（SI）型光纤、近阶跃型光纤、渐变（GI）型光纤、其它（如三角型、W型、凹陷型等）。 （3）传输模式：单模光纤（含偏振保持光纤、非偏振保持光纤）、多模光纤。 （4）原材料：石英光纤、多成分玻璃光纤、塑料光纤、复合材料光纤（如塑料包层、液体纤芯等）、红外材料等。按被覆材料还可分为无机材料（碳等）、金属材料（铜、镍等）和塑料等。 （5）制造方法：预塑有汽相轴向沉积（VAD）、化学汽相沉积（CVD）等，拉丝法有管律法（Rod intube）和双坩锅法等。