1.简述光纤的组成。
*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。
2.描述光纤线路传输特性的基本参数有哪些？
*包括损耗、色散、带宽、截止波长、模场直径等。
3.产生光纤衰减的原因有什么？
*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。
4.光纤衰减系数是如何定义的？
*用稳态中一根均匀光纤单位长度上的衰减（dB/km）来定义。
5.插入损耗是什么？
*是指光传输线路中插入光学部件（如插入连接器或耦合器）所引起的衰减。
6.光纤的带宽与什么有关？
*光纤的带宽指的是：在光纤的传递函数中，光功率的幅值比零频率的幅值降低50%或3dB时的调制频率。光纤的带宽近似与其长度成反比，带宽长度的乘积是一常量。
7.光纤的色散有几种？与什么有关？
*光纤的色散是指一根光纤内群时延的展宽，包括模色散、材料色散及结构色散。取决于光源、光纤两者的特性。
8.信号在光纤中传播的色散特性怎样描述？
*可以用脉冲展宽、光纤的带宽、光纤的色散系数三个物理量来描述。
9.什么是截止波长？
*是指光纤中只能传导基模的最短波长。对于单模光纤，其截止波长必须短于传导光的波长。
10.光纤的色散对光纤通信系统的性能会产生什么影响？
*光纤的色散将使光脉冲在光纤中传输过程中发生展宽。影响误码率的大小，和传输距离的长短，以及系统速率的大小。
11.什么是背向散射法？
*.背向散射法是一种沿光纤长度上测量衰减的方法。光纤中的光功率绝大部分为前向传播，但有很少部分朝发光器背向散射。在发光器处利用分光器观察背向散射的时间曲线，从一端不仅能测量接入的均匀光纤的长度和衰减，而且能测出局部的不规则性、断点及在接头和连接器引起的光功率损耗。
12.光时域反射计（OTDR）的测试原理是什么？有何功能？
*OTDR基于光的背向散射与菲涅耳反射原理制作，利用光在光纤中传播时产生的后向散射光来获取衰减的信息，可用于测量光纤衰减、接头损耗、光纤故障点定位以及了解光纤沿长度的损耗分布情况等，是光缆施工、维护及监测中必不可少的工具。其主要指标参数包括：动态范围、灵敏度、分辨率、测量时间和盲区等。
13.OTDR的盲区是指什么？对测试会有何影响？在实际测试中对盲区如何处理？
*通常将诸如活动连接器、机械接头等特征点产生反射引起的OTDR 接收端饱和而带来的一系列“盲点”称为盲区。
光纤中的盲区分为事件盲区和衰减盲区两种：由于介入活动连接器而引起反射峰，从反射峰的起始点到接收器饱和峰值之间的长度距离，被称为事件盲区；光纤中由于介入活动连接器引起反射峰，从反射峰的起始点到可识别其他事件点之间的距离，被称为衰减盲区。
对于OTDR来说，盲区越小越好。盲区会随着脉冲展宽的宽度的增加而增大，增加脉冲宽度虽然增加了测量长度，但也增大了测量盲区，所以，在测试光纤时，对OTDR附件的光纤和相邻事件点的测量要使用窄脉冲，而对光纤远端进行测量时要使用宽脉冲。
14.OTDR能否测量不同类型的光纤？
*如果使用单模OTDR模块对多模光纤进行测量，或使用一个多模OTDR模块对诸如芯径为62.5mm的单模光纤进行测量，光纤长度的测量结果不会受到影响，但诸如光纤损耗、光接头损耗、回波损耗的结果是不正确的。所以，在测量光纤时，一定要选择与被测光纤相匹配的OTDR进行测量，这样才能得到各项性能指标均正确的结果。
15.常见光测试仪表中的“1310nm”或“1550nm”指的是什么？
*指的是光信号的波长。光纤通信使用的波长范围处于近红外区，波长在800nm～1700nm之间。常将其分为短波长波段和长波长波段，前者指850nm波长，后者指1310nm和1550nm。
16.在目前商用光纤中，什么波长的光具有最小色散？什么波长的光具有具有最小损耗？
*1310nm波长的光具有最小色散，1550nm波长的光具有最小损耗。
17.根据光纤纤芯折射率的变化情况，光纤如何分类？
*可分为阶跃光纤和渐变光纤。阶跃光纤带宽较窄，适用于小容量短距离通信；渐变光纤带宽较宽，适用于中、大容量通信。
18.根据光纤中传输光波模式的不同，光纤如何分类？
*可分为单模光纤和多模光纤。单模光纤芯径约在1～10μm之间，在给定的工作波长上，只传输单一基模，适于大容量长距离通信系统。多模光纤能传输多个模式的光波，芯径约在50～60μm之间，传输性能比单模光纤差。
在传送复用保护的电流差动保护时，安装在变电站通信机房的光电转换装置与安装在主控室的保护装置之间多用多模光纤。
19.阶跃折射率光纤的数值孔经(NA)有何意义？
*数值孔经(NA)表示光纤的收光能力, NA越大，光纤收集光线能力越强。
20.什么是单模光纤的双折射？
*单模光纤中存在两个正交偏振模式,当光纤不完全园柱对称时,两个正交偏振模式并不是简并的,两个正交偏振的模折射率的差的绝对值即为双折射。
21.最常见的光缆结构有几种？
*有层绞式和骨架式两种。
22.光缆主要由什么组成？
*主要由：纤芯、光纤油膏、护套材料、PBT（聚对苯二甲酸丁二醇酯）等材料组成。
23.光缆的铠装是指什么？
*是指在特殊用途的光缆中（如海底光缆等）所使用的保护元件（通常为钢丝或钢带）。铠装都附在光缆的内护套上。
24.光缆护套用什么材料？
*光缆护套或护层通常由聚乙烯（PE）和聚氯乙烯（PVC）材料构成，其作用是保护缆芯不受外界影响。
25.列举在电力系统中应用的特殊光缆。
*主要有三种特殊光缆：
地线复合光缆（OPGW），光纤置于钢包铝绞结构的电力线内。OPGW 光缆的应用，起到了地线和通信的双功能，有效地提高了电力杆塔的利用率。
缠绕式光缆（GWWOP），在已有输电线路的地方，将这种光缆缠绕或悬挂在地线上。
自承式光缆（ADSS），有很强的抗张能力，可直接挂在两座电力杆塔之间，其最大跨距可达1000m。
26.OPGW光缆的应用结构有几种？
*旋铝管结构；5) 单层不锈钢管结构( 中心不锈钢管结构、不锈钢管层绞结构)；6) 复合不锈钢管结构( 中心不锈钢管结构、不锈钢管层绞结构)。
27.OPGW光缆缆芯外的绞线线材主要由什么组成？
*以AA线(铝合金线) 和AS线材(铝包钢线)组成。
28.要选择OPGW光缆型号，应具备的技术条件有哪些？
*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(℃)。29.光缆的弯曲程度是如何限制的？
*光缆弯曲半径应不小于光缆外径的20倍，施工过程中（非静止状态）不小于光缆外径的30倍。
30.在ADSS光缆工程中，需注意什么？
*有三个关键技术：光缆机械设计、悬挂点的确定和配套金具的选择与安装。
31.光缆金具主要有哪些？
*光缆金具是指安装光缆使用的硬件，主要有：耐张线夹，悬垂线夹、防振器等。
32.光纤连接器有两个最基本的性能参数，分别是什么？
*光纤连接器俗称活接头.对于单纤连接器光性能方面的要求，重点是在介入损耗和回波损耗这两个最基本的性能参数上。
33.常用的光纤连接器有几类？
*按照不同的分类方法，光纤连接器可以分为不同的种类，按传输媒介的不同可分为单模光纤连接器和多模光纤连接器；按结构的不同可分为FC、SC、ST、D4、DIN、Biconic、MU、LC、MT等各种型式；按连接器的插针端面可分为FC、PC（UPC）和APC。常用的
光纤连接器：FC／PC型光纤连接器、SC型光纤连接器，LC型光纤连接器。
34.在光纤通信系统中，常见下列物品，请指出其名称。
AFC、FC 型适配器ST型适配器SC型适配器
FC/APC、FC/PC型连接器SC型连接器ST型连接器
LC型跳线MU型跳线单模或多模跳线
35.什么是光纤连接器的介入损耗（或称插入损耗）？
*是指因连接器的介入而引起传输线路有效功率减小的量值，对于用户来说，该值越小越好。ITU-T规定其值应不大于0.5dB。
36.什么是光纤连接器的回波损耗（或称反射衰减、回损、回程损耗）？*是衡量从连接器反射回来并沿输入通道返回的输入功率分量的一个量度，其典型值应不小于25dB。
37.发光二极管和半导体激光器发出的光最突出的差别是什么？
*发光二极管产生的光是非相干光，频谱宽；激光器产生的光是相干光，频谱很窄。
38.发光二极管（LED）和半导体激光器（LD）的工作特性最明显的不同是什么？
*LED没有阈值，LD则存在阈值，只有注入电流超过阈值后才会产生激光。
39.单纵模半导体激光器常用的有哪两种？
*DFB激光器和DBR激光器，二者均为分布反馈激光器，其光反馈是由光腔内的分布反馈布拉格光栅提供的。
40.光接收器件主要有哪两种？
*主要有光电二极管（PIN管）和雪崩光电二极管（APD）。
41.光纤通信系统的噪声产生的因素有哪些？
*有由于消光比不合格产生的噪声，光强度随机变化的噪声，时间抖动引起的噪声，接收机的点噪声和热噪声，光纤的模式噪声，色散导致的脉冲展宽产生的噪声，LD的模分配噪声，LD的频率啁啾产生的噪声以及反射产生的噪声。
42.目前用于传输网建设的光纤主要有哪些？其主要特点是什么？
*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。
ITU-T光纤和光缆特性标准研究新进展
New Progress on Standard Study for Optical Fiber and Cables by ITU-T
国际电信联盟ITU-T SG15（第十五研究组）于2000年颁布了光纤标准最新版本后，在2001-2004年研究期的前几次会议上，又继续对G.650(2000)《单模光纤相关参数的定义和试验方法》、G.652(2000)《单模光纤光缆特性》、G.653(2000)《色散位移单模光纤光缆特性》、G.654(2000)《截止波长位移型单模光纤光缆特性》、G.655(2000)《非零色散位移单模光纤光缆特性》等建议提出修订文稿，2003年1月20日至31日在日内瓦召开的会议上，通过了G.652和G.655的修订文稿，G.650、G.653、G.654修订文稿将在今年10月和2004年5月通过。
此外，该研究组又起草了一个新建议G.656《宽带光传输用非零
色散单模光纤和光缆特性》（Characteristics of a fibre and cable with non-zero dispersion for wideband optical transport），该建议将在今年10月通过。
本文主要介绍ITU-T光纤光缆特性建议最新研究进展情况，重点介绍G.652和G.655的修订内容。
一、ITU-T建议G.652(2003-01)
1、G.652光纤的类别
G.652类型光纤由2000年版本的三个类别进一步分为了G.652A G.652B、G.652C、G.652D四个类别，增加了G.652D。主要根据光纤支持的应用对PMD的要求和1383nm衰减的要求区分。
G.652A光纤主要支持ITU-T G.957规定的SDH传输系统、G.691 规定的带光放大的单通道直到STM-16的SDH传输系统，和对于G.693应用的直到40km的10Gbit/s以太网系统及STM-256。
G.652B光纤主要支持更高速率例如在G.691和G.692传输系统中直到STM-64应用，在G.693和G.959.1中对于STM-256的某些应用。
G.652C光纤（即波长段扩展的非色散位移单模光纤，又称为低水峰光纤）的属性与G.652A的属性是类似的，除了允许使用在1360nm-1530nm扩展波长范围外。
G.652D光纤的属性与G.652B的属性是类似的，除了允许使用在1360nm-1530nm扩展波长范围外。
2、光纤的主要技术指标
G.652A、G.652B、G.652C、G.652D四个类别光纤的主要技术指标如表1、表2所列。
为了便于与2000年版本的比较，表中同时给出了2000版本的主要技术指标。
表1ITU-T G.652A、G.652B光纤和光缆的主要技术指标
表2ITU-T G.652C、G.652D光纤的主要技术指标
（接表二）
（1）从表1、表2可知，G.652四个类别光纤的模场直径和容差、包层直径和容差、芯同心度误差、光缆截止波长、色散特性、筛选应力等指标都相同，而且2000年版本与2003都相同。
（2）2003年版本将G.652A、G.652B、G.652C、G.652D光纤宏弯损耗的弯曲半径均改为30mm，因为G.652B、G.652C、G.652D光纤可以使用在L-波段，仅规定了1625nm波长宏弯损耗要求，删除了1550nm宏弯损耗要求。
（3）2000年版本与2003版本对未成缆光纤PMD系数的指标都没作规定。2000年版本对G.652A成缆光纤没有规定链路PMD指标，2003年版本对G.652A、G.652B、G.652C、G.652D成缆光纤均规定了链路PMD指标。G.652A和G.652C光纤PMD系数链路设计最大值PMD Q为0.5ps/√km，G.652B和G.652D光纤PMD系数链路设计最大值PMD Q为0.2ps/√km。
3、建议G.652的附录
（1）在建议G.652的2003年版本中只保留一个附录Ⅰ（链路属性和系统设计信息），删除了附录Ⅱ、附录Ⅲ（衰减谱模型和例子）和附录Ⅳ（关于PMD的统计信息）。
（2）录Ⅰ（链路属性和系统设计信息）主要内容介绍如下：附录
Ⅰ的主要目的是给出链路属性和系统设计的参考。一个串接的光缆链路通常包含一些连接在一起的光缆制造长度。串接光缆链路的传输参数不仅要考虑单一光缆的性能，而且还必须考虑串接光缆链路的统计属性。这些属性包括光缆衰减系数、色散特性、非线性效应、链路PMD指标。链路属性主要受到诸如接头、连接器和安装的影响。这些因素在本建议中不能规定。为估计链路属性值，表3和表4（附录Ⅰ的表1和表2）分别给出串接光缆链路的代表值。表4中包含光纤引进的最大差分群时延是企图给出对在链路中可能有的其他光部件要求的指南。对系统设计所需参数的估计方法是基于测试、模型或其他考虑。
表3 串接光缆链路的代表值
（Table I.1/G.652(Representative value of concatenated optical fibre links)）
表4 差分群时延（Table I..2/G.652 Differential group delay）
注：表4中光缆段长除了对于0.10ps/√km/>4000km链路是25km外（概率是
6.5×10-8）,其他都是10km。
二、ITU-T建议G.655(2003-01)
1、G.655光纤的类别
G.655类型光纤由2000年版本的G.655A、G.655B两个类别进一步分为了G.655A、G.655B、G.655C三个类别。主要根据对PMD的要求和色散特性的要求区分。附录Ⅰ给出了传输距离和比特速率对PMD的不同要求。
G.655A光纤主要支持ITU-T G.691、G.692、G.693和G.959.1应用，对于G.692应用，根据通道波长和规定的色散特性，限制最大的总注入功率，典型的最小通道间隔不小于200GHz。
G.655B光纤主要支持ITU-T G.691、G.692、G.693和G.959.1应用，对于G.692应用的密集波分复用传输系统，根据通道波长和规定的色散特性，最大的总注入功率能比G.655A光纤容许的高，典型的最小通道间隔允许100GHz或更小。
G.655C类别光纤的属性与G.655B类似，但它具有比G.655B光纤对PMD更严的要求，允许STM-64系统传输距离比400km长的更多和G.959.1 STM-256的应用。
2、光纤的主要技术指标
G.655A、G.655B、G.655C三个类别光纤的主要技术指标如表5、表6所列。为了便于与2000年版本的比较，表中同时给出了2000版
本的主要技术指标。
表5 ITU-T G.655A光纤的主要技术指标
表6ITU-T G.655B和G.655C光纤的主要技术指标
（1）从表5、表6可知，G.655三个类别光纤的模场直径和容差、包层直径和容差、芯同心度误差、光缆截止波长、色散特性、筛选应力等指标都相同，而且2000年版本与2003都相同。光缆截止波长由1480nm改为1450nm。
（2）建议G.655的2003年版本将G.655A、G.655B、G.655C光
纤宏弯损耗的弯曲半径均改为30mm，因为G.655B、G.655C光纤可以使用在L-波段，仅规定了1625nm波长宏弯损耗要求，删除了1550nm宏弯损耗要求。
（3）建议G.655的2000年版本与2003版本对未成缆光纤PMD 系数的指标都没作规定。2000年版本对G.655A成缆光纤没有规定链路PMD指标，2003年版本对G.655A、G.655B、G.655C成缆光纤均规定了链路PMD指标。G.655A和G.655B光纤PMD系数链路设计最大值PMD Q为0.5ps/√km，G.655C光纤PMD系数链路设计最大值
PMD Q为0.2ps/√km。
3、建议G.655的附录
（1）在建议G.655的2003年版本中保留了原附录Ⅰ（链路属性
和系统设计信息），删除了原附录Ⅱ（关于PMD的统计信息），将附录Ⅱ改为：参考文献（IEC61282-3(2002),Guidelines for the Calculation of PMD in Fibre Optic Systems.(A work in progress.)。）
（2）录Ⅰ（链路属性和系统设计信息）主要内容介绍如下：附录Ⅰ的主要目的是给出链路属性和系统设计的参考。一个串接的光缆链路通常包含一些连接在一起的光缆制造长度。串接光缆链路的传输参数不仅要考虑单一光缆的性能，而且还必须考虑串接光缆链路的统计属性。这些属性包括光缆衰减系数、色散特性、非线性效应、链路PMD指标。链路属性主要受到诸如接头、连接器和安装的影响。这些因素在本建议中不能规定。为了估计链路属性值，表7和表8（附录Ⅰ的表1和表2）分别给出串接光缆链路的代表值。表8中包含光纤引进的最大差分群时延是企图给出对在链路中可能有的其他光部件要求的指南。表9给出了色散特性的几个例子。对系统设计所需参数的估计方法是基于测试、模型或其他考虑。
表7 串接光缆链路的衰减值
(Table I.2/G.655 Link attenuation values)
表8 差分群时延（Table I.2/G.655 Differential group delay）
注：表8中光缆段长除了对于0.10ps/√km/>4000km链路是25km外（概率为6.5×10-8）,其他都是10km。
表9 对λ min=1530nm和λ max=1565nm色散值的例子
三、结语
由于掌握的资料有限，本文介绍的光纤特性标准内容不一定齐全，可能有遗漏。文中作的简单说明仅仅是为读者提供一个参考，应以正式颁布的标准文本为准。
光连接器基础知识 一、基本概念（术语） 1、光纤（活动）连接器：是实现将光纤光缆和光纤光缆之间、光纤光缆和有源器件、 光纤光缆和其它无源器件、光纤光缆和系统与仪表进行活动连接的光无源器件（连 接器的作用）。整套光连接器的组成：插头—适配器—插头。 2、光跳线：两端都装有插头的一段光纤或光缆。 3、光纤：是一种利用光全反射原理传导光信号的玻璃纤维。主要成分：SiO2.光纤由纤 芯、包层和涂敷层构成，纤芯的折射率nl大于包层的折射n2.纤芯的作用是传导光 信号，包层的作用是反射光信号，涂敷层的作用是保护光纤，增加光纤的机械强度 和柔韧性。光纤可分为单模光纤（9/125μ）和多模光纤（50/125或62.5/125）。 4、光缆：光缆由护套、加强构件、紧套（或松套）层和涂敷光纤组成。生产跳线采用 的光缆一般有：φ3.0单芯光缆、φ2.0单芯光缆、φ0.9紧套光缆，双芯平行光缆、防水尾缆、束状光缆和带状光缆等。 5、插入损耗：是指光信号通过光连接器之后，光信号的衰减量。一般用分贝数（dB） 表示。表达式为： IL=-10LOG(P1/P0)(d B) 其中P0——输入端的光功率 P1——输出端的光功率 6、回波损耗：也称后向反射损耗，是由于光连接处的非涅尔效应而产生的反射信号， 该信号沿光纤原路返回，会对光源和系统产生不良影响。回波损耗的表达式为： RL=-10LOG(P2/P0) 其中P0—输入端的光功率 P1—后向反射光功率 二、光连接器基本结构原理 图1 光纤连接器精密对中原理 一般均采用精密小孔插芯（Ferrule）和套筒（sleeve）来实现光纤的精确连接。 影响连接器插入损耗的主要因素有： 1、纤芯错位 2、角度偏差 3、连接间隙 4、不同种光纤（数值孔径不同）
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。
光纤通信的基本原理 光纤是由单根玻璃光纤、紧靠纤心的包层、一次涂履层以及套塑保护层组成。纤芯和包层由两种光学性能不同的介质构成，内部的介质对光的折射率比环绕它的介质的折射率高，因此当光从折射率高的一侧射入折射率低的一侧时，只要入射角度大于一个临界值，就会发生反射现象，能量将不受损失。这时包在外围的覆盖层就象不透明的物质一样，防止了光线在穿插过程中从表面逸出。 由发光二极管LED 或注入型激光二极管ILD 发出光信号沿光纤传播，在另一端则有PIN 或APD 光电二极管作为检波器接收信号。为确保信号的有效传输，在光发送端之前需增加光放大器，以提高入纤的光功率，在接收端的光电检测器之后将微信号进行放大，以提高接收能力。 光纤类型 根据光在光纤中的传播方式可将光纤划分为两种类型：即多模光纤和单模光纤。多模光纤又根据其包层的折射率进一步分为突变型折射率光纤和渐变型折射率光纤。多模光纤主要用于短距离、低速率的通信，用于干线传输网建设的光纤主要有三种，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。而其中的G.65 3 光纤除了在日本等国家的干线网上有应用之外，在我国的干线网上几乎没有应用。G.655 光纤中的新型光纤最多，如低色散斜率光纤、大有效面积光纤、无水峰光纤等。 G.652 单模光纤：在C 波段1530 ～1565 nm 和L 波段1565 ～1625nm 的色散较大，系统速率达到2.5 Gbit/s 以上时，需要进行色散补偿，在10 Gbit/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。 G.653 色散位移光纤：在C 波段和L 波段的色散很小，在1550nm 是零色散，系统速率可达到20 Gbit/s 和40 Gbit/s ，是单波长超长距离传输的最佳光纤。但是，由于其零色散的特性，在采用DWDM 扩容时会出现非线性效应，产生四波混频（FWM ），导致信号串扰，因此不太适用于DWDM 。 G.655 非零色散位移光纤：在C 波段和L 波段的色散较小，避开了零色散区，既抑制了四波混频，也可以开通高速系统。新型的G.655 光纤可以使有效面积扩大到一般光纤的1.5 ～2 倍，大有效面积可以降低功率密度，减少光纤的非线性效应。 光纤的优点 传输频带宽、通信容量大。 光纤传输损耗低、中继距离长。 光纤传输的信号不受电磁的干扰、保密性强、使用安全。 光纤具有抗高温和耐腐蚀的性能，因而可以抵御恶劣的工作环境。 光纤的体积小、重量轻，便于敷设。 制作光纤的原材料丰富，石英光纤的主要成分是二氧化硅（SiO 2 ）。 光缆的制造： 光缆的制造过程一般分以下几个过程： 光纤的筛选：选择传输特性优良和张力合格的光纤。 光纤的染色：应用标准的全色谱来标识，要求高温不退色不迁移。
光纤通信原理及应用 摘要：光纤通信技术是利用半导体激光器等光电转换器将电信号转换成光信号，并使其在光纤中快速、安全地传输的一门新兴技术。光纤是一种理想的传输媒体，它具有传输时延低、高通信质量、高带宽、抗干扰能力强等特点。光纤在高速以太网中有着广泛的应用。论文主要分析了光电信号的转换、光纤通信的基本原理并介绍了光纤在通信领域中的一些应用。 关键词：光纤通信；光电转换；全反射 1. 引言 光纤是用光透射率高的电介质构成的光通路，它是一种介质圆柱光波导，它是用非常透明的石英玻璃拉成细丝，主要由纤芯和包层构成双层通信圆柱体。光纤通信就是在发送端利用半导体激光转换器将电信号转换成光信号并利用光导纤维传递光脉冲来进行通信，光波通过纤芯以全反射的方式进行传导，有光脉冲相当于1，没有光脉冲相当于0。同时，接收端利用光电二极管或半导体激光器做成光检测器，检测到光脉冲时将光信号还原成电信号。在由于可见光的频率非 常高，约为8 10MHz的量级，因此一能做到使用一根光个光纤通信系统的传输带宽远远大于其它的传输媒体的带宽。同时利用光的频分复用技术，就纤来同时传输多个频率很接近的光载波信号，使得光纤的传输能力成倍地提高。 2.理论模型 在光纤通信系统的发送端使用光电信号检测电路将电信号转换成光信号，并使得光信号以大于某一角度入射到光通道，此时光信号在光纤以全反射的方式不断向前传输，并在接收端再将光信号转换成电信号进行进一步的处理。 2.1 光电信号检测电路的基本原理 光电检测电路主要由光电器件、输入电路和前置放大器组成。其中，光电检测器件是实现光电转换的核心器件，它把被测光信号转换成相应的电信号；输入电路为光电器件正常的工作条件，进行电参量的变换并完成前置放大器的电路匹配；前置放大器能够放大光电器件输出的微弱电信号，并匹配后置处理电路与检测器件之间的阻抗。 2.1.1 光电信号输入电路的静态计算 图解计算法是利用包含非线性元件的串联电路的图解法对恒流源器件的输入电路进行计算。反射偏置电压作用下的光电二极管的基本输入电路如下：
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
摘要 光纤通信系统是以光为载波，利用纯度极高的玻璃拉制成极细的光导纤维作为传输媒介，通过光电变换，用光来传输信息的通信系统。随着国际互联网业务和通信业的飞速发展，信息化给世界生产力和人类社会的发展带来了极大的推动。光纤通信作为信息化的主要技术支柱之一，必将成为21世纪最重要的战略性产业。 关键词：通信系统光导纤维 Abstract Optical fiber communication system is based on the carrier, the use of high purity glass drawn into very fine optical fiber as a transmission medium by photoelectric conversion, light to transmit information in communication systems. With the Internet business and communications industry, the rapid development of information technology to the world's productive forces and the development of human society has brought great promotion. Optical fiber communication technology as the main pillars of information, one will become the 21st century's most important strategic industry. Keywords: optical fiber communication system
光纤连接器得基础知识解析 一、光纤连接器得定义 光纤连接器就是连接器得一种,也就是光纤通信系统中各种装置连接所必不可少得器件,主要用于光纤与光纤之间得活动,使光路能按所需得通道进行传输,以实现与完成预定或期望得目得与要求。 二、光纤连接器得工作原理 光纤连接器就就是把光纤得两个端面精密对接起来,以使发射光纤输出得光能量能最大限度地耦合到接收光纤中去,并使由于其介入光链路而对系统造成得影响减到最小,这就是光纤连接器得基本要求。在一定程度上,光纤连接器也影响了光传输系统得可靠性与各项性能。 三、光纤连接器得性能 光纤连接器得性能,首先就是光学性能,此外还要考虑光纤连接器得互换性、重复性、抗拉强度、温度与插拔次数等。 (1)光学性能
对于光纤连接器得光性能方面得要求,主要就是插入损耗与回波损耗这两个最基本得参数。 插入损耗(Insertion Loss)即连接损耗,就是指因连接器得导入而引起得链路有效光功率得损耗。插入损耗越小越好,一般要求应不大于0、5dB。 回波损耗(Return Loss, Reflection Loss)就是指连接器对链路光功率反射得抑制能力,其典型值应不小于25dB。实际应用得连接器,插针表面经过了专门得抛光处理,可以使回波损耗更大,一般不低于45dB。 (2)互换性、重复性 光纤连接器就是通用得无源器件,对于同一类型得光纤连接器,一般都可以任意组合使用、并可以重复多次使用,由此而导入得附加损耗一般都在小于0、2dB得范围内。 (3)抗拉强度 对于做好得光纤连接器,一般要求其抗拉强度应不低于90N。 (4)温度 一般要求,光纤连接器必须在40oC ~ +70oC得温度下能够正常使用。 (5)插拔次数 目前使用得光纤连接器一般都可以插拔l000次以上。 四、常见得光纤连接器种类 按照不同得分类方法,光纤连接器可以分为不同得种类,按传输媒介得不同可分为单模光纤连接器与多模光纤连接器;按结构得不同可分为FC、SC、ST、D4、DIN、Biconic、MU、LC、MT等各种型式;按连接器得插针端面可分为FC、PC(UPC)与APC;按光纤芯数分还有单芯、多芯之分。 在实际应用过程中,我们一般按照光纤连接器结构得不同来加以区分。以下简单得介绍一些目前比较常见得光纤连接器: (1)FC型光纤连接器 这种连接器最早就是由日本NTT研制。FC就是Ferrule Connector得缩写,表明其外部
光纤通信基础复习题 及答案
光纤通信基础复习题 1．光通信的发展大致经历几个阶段？ 光通信的发展大致经历如下三个阶段 可视光通信阶段：我国古代的烽火台，近代战争中的信号弹、信号树，舰船使用的灯塔、灯光信号、旗语等，都属于可视光通信。 大气激光通信阶段：光通信技术的发展应该说始于激光器的诞生。1960年美国人梅曼发明了第一台红宝石激光器，使人们开始对激光大气通信进行研究。激光大气通信是将地球周围的大气层作为传输介质，这一点与可视光通信相同。但是，激光在大气层中传输会被严重的吸收并产生严重的色散作用，而且，还易受天气变化的影响。使得激光大气通信在通信距离、稳定性及可靠性等方面受到限制。 光纤通信阶段：早在1950年，就有人对光在光纤中的传播问题开始了理论研究。1951年发明了医用光导纤维。但是，那时的光纤损耗太大，达到1000 dB/km，即一般的光源在光纤中只能传输几厘米。用于长距离的光纤通信几乎是不可能。1970年，美国康宁公司果然研制出了损耗为20dB/km的光纤，使光纤远距离通信成为可能。自此，光纤通信技术研究开发工作获得长足进步，目前，光纤的损耗已达到0.5dB/km（1.3μm）0.2dB/km（1.55μm）的水平。 2. 光纤通信技术的发展大致经历几个阶段？ 第一阶段（1966～1976）为开发时期. 波长: λ= 0.85um, 光纤种类: 多模石英光纤, 通信速率: 34～45Mb/s, 中继距离: 10km. 第二阶段（1976～1986）为大力发展和推广应用时期. 波长: λ= 1.30um, 光纤种类: 单模石英光纤, 通信速率: 140～565Mb/s,
光纤的光传输原理是什么？ 1.光纤通信原理——简介光纤通信(Fiber-optic communication)，也作光纤通讯。光纤通信是以光作为信息载体，以光纤作为传输媒介的通信方式，首先将电信号转换成光信号，再透过光纤将光信号进行传递，属于有线通信的一种。光经过调变后便能携带资讯。自1980年代起，光纤通讯系统对于电信工业产生了革命性，同时也在数位时代里扮演非常重要的角色。光纤通信传输容量大，保密性好等优点。光纤通信现在已经成为当今最主要的有线通信方式。 2.光纤通信原理——组成部分最基本的光纤通信系统由光发信机、光收信机、光纤线路、中继器以及无源器件组成。其中光发信机负责将信号转变成适合于在光纤上传输的光信号，光纤线路负责传输信号，而光收信机负责接收光信号，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。(1)光发信机----由光源、驱动器和调制器组成，实现电/光转换的光端机。其功能是将来自于电端机的电信号对光源发出的光波进行调制，成为已调光波，然后再将已调的光信号耦合到光纤或光缆去传输。(2)光收信机----由光检测器和光放大器组成，实现光/电转换的光端机。其功能是将光纤或光缆传输来的光信号，经光检测器转变为电信
号，然后，再将这微弱的电信号经放大电路放大到足够的电平，送到接收端的电端级去。(3)光纤线路----其功能是将发信端发出的已调光信号，经过光纤或光缆的远距离传输后，耦合到收信端的光检测器上去，完成传送信息任务。(4)中继器----由光检测器、光源和判决再生电路组成。它的作用有两个：一个是补偿光信号在光纤中传输时受到的衰减;另一个是对波形失真的脉冲进行整形。(5)无源器件----包括光纤连接器、耦合器等，完成光纤间的连接、光纤与光端机的连接及耦合。3.光纤通信原理 光纤通信的原理就是：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，并通过光纤经过光的全反射原理传送;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。光通信正是利用了全反射原理，当光的注入角满足一定的条件时，光便能在光纤内形成全反射，从而达到长距离传输的目的。光纤的导光特性基于光射线在纤芯和包层界面上的全反射，使光线限制在纤芯中传输。光纤中有两种光线，即子午光线和斜射光线，子午光线是位于子午面上的光光线，而斜射光线是不经过光纤轴线传输的光线。下面以光线在阶跃光纤中传输为例解释光通信的原理。如图所示为阶跃型光纤，纤芯折射率为n1，包层的折射率为n2，且
光纤通信基础复习题 1．光通信的发展大致经历几个阶段？光通信的发展大致经历如下三个阶段可视光通信阶段：我国古代的烽火台，近代战争中的信号弹、信 号树，舰船使用的灯塔、灯光信号、旗语等，都属于可视光通信。 大气激光通信阶段：光通信技术的发展应该说始于激光器的诞生。1960 年美国人梅曼发明了第一台红宝石激光器，使人们开始对激光大气通信进行研究。激光大气通信是将地球周围的大气层作为传输介质，这一点与可视光通信相同。但是，激光在大气层中传输会被严重的吸收并产生严重的色散作用，而且，还易受天气变化的影响。使得激光大气通信在通信距离、稳定性及可靠性等方面受到限制。 光纤通信阶段：早在1950 年，就有人对光在光纤中的传播问题开始了理论研究。1951 年发明了医用光导纤维。但是，那时的光纤损耗太大，达到1000 dB/k m,即一般的光源在光纤中只能传输几厘米。用于长距离的光纤通信几乎是不可能。1970 年，美国康宁公司果然研制出了损耗为20dB/km 的光纤,使光纤远距离通信成为可能。自此,光纤通信技术研究开发工作获得长足进步,目前,光纤的损耗已达到0.5dB/km （1.3 卩n）0.2dB/km （1.55 卩m）的水平。 2. 光纤通信技术的发展大致经历几个阶段？ 第一阶段（1966?1976）为开发时期. 波长：入二0.85um, 光纤种类: 多模石英光纤, 通信速率： 34 ?45Mb/s, 中继距 离： 10km. 第二阶段（1976?1986）为大力发展和推广应用时期. 波长：入二1.30um, 光纤种类：单模石英光纤, 通信速率： 140 ?565Mb/s, 中继 距离： 50 ?100km. 第三阶段（1986?1996）以超大容量超长距离为目标,全面推广 及开展新技研究时期. 波长：入二1.55um,
光纤知识 2007年11月26日星期一下午 12:38 现在监控传输、网络传输等越来越多的使用到光纤.但很多工程商对于光纤传输还是存在一定的顾虑,认为光纤传输很神秘很复杂. 看过这篇文章后,一定会让你对光纤及其设备有一点了解... 上图中为光连接器，常见的是FC（俗称圆头）、SC（俗称方头）和LC。 FC型又分为FC/FC和FC/PC(APC)型，前一个FC 是Ferrule Connector 的缩写，表明其外部加强件是采用金属套，紧固方式为螺丝扣；后面的FC 表明接头的对接方式为平面对接，PC 是Physical Connection 的缩写，表明其对接端面是物理接触，即端面呈凸面拱型结构，APC和PC类似，但采用了特殊的研磨方式，PC是球面，APC是斜8度球面，指标要比PC好些。目前电信网常用的是FC/PC型， FC/APC多用于有线电视系统。一般写成FC或PC均是指FC/PC光连接器。 SC型其外壳采用模塑工艺，用铸模玻璃纤维塑料制成，呈矩型；插头套管（也称插针）由精密陶瓷制成，耦合套筒为金属开缝套管结构，其结构尺寸与FC 型相同，端面处理采用PC 或APC 型研磨方式；紧固方式是采用插拔销闩式，不需旋转头。常用于在数据工程中使用。一般SC型均指SC/PC。 LC光纤连接器采用模块化插孔(RJ)机理制成。其所采用的插针和套桶的尺寸是普通SC，FC等尺寸的一半。LC常见于通信设备的高密度的光接口板上。
上图是各种光连接器与之对应的适配器，也称法兰盘，用在ODF架上，供光纤连接。 该图为FC/PC型光纤跳纤（非正规叫法是双头尾纤），英文名为PATCH CORD即两头带光纤连接器的软光纤，用于设备至ODF架的连接以及ODF架之间的跳接。光跳线颜色为黄色，表示单模跳纤。
光缆的基本知识及常识
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。该种结构光缆在国内较少见，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，
1 ?光纤通信概论 L1光纤通信概论 光纤通信：以光作为信息载体，利用光纤传输携带信息的光波，以达到通信 之目 的。 数字光纤通信系统的基本组成：光发送机、光接收机、光纤。 典型的数字光纤通信系统方框图： 数字光纤通信系统 发送端的电端机把信息（如话音）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,输出发出携带信息的光波。光波经光纤传输后到达 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。 携带信息的光波：数字信号为T”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”（不发光）。 1.2光纤通信优点 1） 、通信容量大 一根光纤同时传输24万个话路，比传统的明线、同轴电缆、微波等要高出 几十乃至上千倍。波分复用技术的采用，把一根光纤当作几根、几十根光纤使用, 通信容量近乎无限。 2） 、中继距离长 光纤具有极低的衰耗系数，目前商用化石英光纤已达0.19dB/km 以下，配 以适当的光发送与光接收设备，中继距离达数百公里以上，特别适用于长途一、 二级干线通信。 光纤通信基础 电端机 （A/D ） 匚n 中继器 电端机 （D/A ） 模拟信号 模拟倍号 光发送机 匚^光接收机
3）、保密性能好。 4）、抗干扰能力强 光波在光纤中传输时只在其芯区进行，不存在传统的电磁波辐射，因此其保密性能极好，同时也不怕外界强电磁场的干扰，抗干扰能力强。 5）、便于施工和维护 体积小、重量轻。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光纤与光缆 2」光纤的构造 光纤呈圆柱形是由单根玻璃纤维、紧靠纤心的包层、一次涂履层以及套塑保护层组成。 2.2光纤的导光原理 光是一种频率很高的电磁波，而光纤本身是一种介质波导。 我们从几何光学的角度来简单讨论光纤的导光原理 全反射原理： 光线在均匀介质中是以肓线传播的，但在两种不同介质的分界面会产生反射和折射现象，如图所示:
情境一巩固与提高： 一、填空题 1. 华裔学者高锟科学地预言了制造通信用的超低耗光纤的可能性， 并因此获得诺贝尔物理学奖。 2. 目前光纤通信所使用的光的波长为1260nm-1625 nm 。 3. 数字光纤通信系统由光发射机、光纤和光接收机 构成。 4. 光纤通信的 3 个低衰耗波长窗口分别是0.85um 、 1.31um 、 和1.55um 。 5. 非色散位移光纤零色散波长在1310 nm ，在波长为1550 nm 处衰减最小。 6. 光纤主要由纤芯和包层构成，单模光纤芯径一般为 8-10 μm ，多模光纤的芯径一般在50 μm 左右。 7. 光纤的特性主要分为传输特性、机械特性、温度特性 三种。 二、简答题 1.简述光纤通信的优点和缺点。 答：光纤通信的优点： 1)频带宽、通信容量大 2)损耗低、传输距离远 3)信号串扰小、保密性能好
4)抗电磁干扰、传输质量佳 5)尺寸小、重量轻、便于敷设和运输 6)材料来源丰富、环境适应性强 光纤通信的缺点： 1 ）光纤性质脆。需要涂覆加以保护 2 ）对切断的连接光纤时，需要高精度技术和仪表器具 3 ）光路的分路、耦合不方便 4 ）光纤不能输送中继器所需的电能 5 ）弯曲半径不宜过小 2.简述光全反射原理。 答：光全反射原理：当光从光密媒质（折射率相对较大）到光疏媒质的 交界面会发生全反射现象，即入射角达到一定值时，折射光线将与法线 成 90 °角，再增大会使折射光线进入原媒质传输。 3.简述光纤通信系统的基本组成。 答：光纤通信系统由光发射机、光纤、光接收机组成。光发射机的作用就是 进行电 / 光转换，并把转换成的光脉冲信号码流输入到光纤中进行传输。光源器 件一般是 LED 和 LD 。 光纤：完成光波的传输。 光接收机的作用就是进行光/ 电转换。光收器件一般是光电二极管PIN 和雪崩光电二极管 APD 。 4. 简述 G.652 、 G.653 、G.655 的特点和主要用途。 答： G.652 ：也称标准单模光纤，是指零色散点在1310nm附近的光纤；在
光纤连接器的基础知识解析 一.光纤连接器的定义 光纤连接器是连接器的一种，也是光纤通信系统中各种装置连接所必不可少的器件，主要用于光纤与光纤之间的活动，使光路能按所需的通道进行传输，以实现和完成预定或期望的目的和要求。 二.光纤连接器的工作原理 光纤连接器就是把光纤的两个端面精密对接起来，以使发射光纤输出的光能量能最大限度地耦合到接收光纤中去，并使由于其介入光链路而对系统造成的影响减到最小，这是光纤连接器的基本要求。在一定程度上，光纤连接器也影响了光传输系统的可靠性和各项性能。
三.光纤连接器的性能 光纤连接器的性能，首先是光学性能，此外还要考虑光纤连接器的互换性、重复性、抗拉强度、温度和插拔次数等。 （1）光学性能 对于光纤连接器的光性能方面的要求，主要是插入损耗和回波损耗这两个最基本的参数。 插入损耗（Insertion Loss）即连接损耗，是指因连接器的导入而引起的链路有效光功率的损耗。插入损耗越小越好，一般要求应不大于0.5dB。 回波损耗（Return Loss, Reflection Loss）是指连接器对链路光功率反射的抑制能力，其典型值应不小于25dB。实际应用的连接器，插针表面经过了专门的抛光处理，可以使回波损耗更大，一般不低于45dB。 （2）互换性、重复性 光纤连接器是通用的无源器件，对于同一类型的光纤连接器，一般都可以任意组合使用、并可以重复多次使用，由此而导入的附加损耗一般都在小于0.2dB的范围内。
（3）抗拉强度 对于做好的光纤连接器，一般要求其抗拉强度应不低于90N。 （4）温度 一般要求，光纤连接器必须在-40oC ~ +70oC的温度下能够正常使用。 （5）插拔次数 目前使用的光纤连接器一般都可以插拔l000次以上。 四.常见的光纤连接器种类 按照不同的分类方法，光纤连接器可以分为不同的种类，按传输媒介的不同可分为单模光纤连接器和多模光纤连接器；按结构的不同可分为FC、SC、ST、D4、DIN、Biconic、MU、LC、MT等各种型式；按连接器的插针端面可分为FC、PC（UPC）和APC；按光纤芯数分还有单芯、多芯之分。 在实际应用过程中，我们一般按照光纤连接器结构的不同来加以区分。以下简单的介绍一些目前比较常见的光纤连接器： (1)FC型光纤连接器 这种连接器最早是由日本NTT研制。FC是Ferrule Connector的缩写，表明其外部加强方式是采用金属套，紧固方式为螺丝扣。最早，FC类型的连接器，采用的陶瓷插针的对接端面是平面接触方式(FC)。此类连接器结构简单，操作方便，制作容易，但光纤端面对微尘较为敏感，且容易产生菲涅尔反射，提高回波损耗性能较为困难。后来，对该类型连接器做了改进，采用对接端面呈球面的插针(PC)，而外部结构没有改变，使得插入损耗和回波损耗性能有了较大幅度的提高。 (2)SC型光纤连接器 这是一种由日本NTT公司开发的光纤连接器。其外壳呈矩形，所采用的插针与耦合
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/APC 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、跳线通常用于室内的设备与设备、设备与光纤之间的连接。尾缆通常用于室外或室内多头并联的情况。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。 防水尾缆 注：尾纤、跳线、尾缆有单模和多模之分，不能混用。单模一般用于有线电视或其它长距离传输，多模一般用于网络，传输距离较短。 常用光纤连接器简介 光纤活动连接器，俗称活接头，一般称为光纤连接器，是用于连接两根光纤或光缆形成连续光通路的可以重复使用的无源器件，已经广泛应用在光纤传输线路、光纤配线架和光纤测试仪器、仪表中，是目前使用数量最多的光无源器件。 光纤连接器的一般结构 光纤连接器的主要用途是用以实现光纤的接续。现在已经广泛应用在光纤通信系统中的光纤连接器，
《光纤通信》作业（2016.1.30） 1.1 光纤通信有哪些特点？ 1、光纤通信的优点： （1）传输容量大。（2）传输损耗小，中继距离长。（3）信号泄漏小，保密性好。（4）节省有色金属。（5）抗电磁干扰性能好。（6）重量轻，可挠性好，敷设方便。 2、光纤通信的缺点： （1）抗拉强度低。（2）连接困难。（3）怕水。 1.2 简述光纤通信系统的主要组成部分。 光纤通信系统的主要组成部分为：（1）光纤光缆、（2）光源（光发送机）、（3）光检测器（光接收机）、（4）无源器件、（5）光放大器（光中继器）。 1.4为什么使用石英光纤的光纤通信系统中，工作波长只能选择850nm、1310nm、1550nm三种？ 由于目前使用的光纤均为石英光纤，而石英光纤的损耗——波长特性中有三个低损耗的波长区，即波长为850nm、1310nm、1550nm三个低损耗区。为此，光纤通信系统的工作波长只能是选择在这三个波长窗口。 2.1 光纤传输信号产生能量衰减的原因是什么？光纤的损耗系数对通信有什么影响？ 1、光纤产生能量衰减的原因包括：（1）吸收、（2）散射和（3）辐射。 2、光纤的损耗系数会导致信号功率损失，造成信号接收困难。 2.2 在一个光纤通信系统中，光源波长为1550nm，光波经过5km长的光纤线路传输后，其光功率下降了25%，则该光纤的损耗系数为多少？ 2.3 光脉冲在光纤中传输时，为什么会产生瑞利散射？瑞利散射损耗的大小与什么有关？ 瑞利散射是由于光纤内部的密度不远匀引起的，从而使折射率沿纵向产生不均匀，其不均匀点的尺寸比光波波长还要小。光在光纤中传输时，遇到这些比波长小，带有随机起伏的不均匀物质时，改变了传输方向，产生了散射。 2、瑞利散射损耗的大小与成正比。 2.4 光纤中产生色散的原因是什么？色散对通信有什么影响？ 1、光纤的色散是由于光纤中所传输的光信号不同的频率成分和不同模式成分的群速度不同而引起的传输信号畸变的一种物理现象。
光纤、光缆的基本知识 你知道吗我很想对你讲 1.简述光纤的组成。 答：光纤是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。 2.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。 3. 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。 4.光纤衰减系数是如何定义的？ 答：用稳态中一根均匀光纤单位长度上的衰减（dB/km）来定义。 5.插入损耗是什么？ 答：是指光传输线路中插入光学部件（如插入连接器或耦合器）所引起的衰减。 6.光纤的带宽与什么有关？ 答：光纤的带宽指的是：在光纤的传递函数中，光功率的幅值比零频率的幅值降低50%或3dB时的调制频率。光纤的带宽近似与其长度成反比，带宽长度的乘积是一常量。 7.光纤的色散有几种？与什么有关？ 答：光纤的色散是指一根光纤内群时延的展宽，包括模色散、材料色散及结构色散。取决于光源、光纤两者的特性。 8.信号在光纤中传播的色散特性怎样描述？ 答：可以用脉冲展宽、光纤的带宽、光纤的色散系数三个物理量来描述。 9.什么是截止波长？ 答：是指光纤中只能传导基模的最短波长。对于单模光纤，其截止波长必须短于传导光的波长。 10.光纤的色散对光纤通信系统的性能会产生什么影响？ 答：光纤的色散将使光脉冲在光纤中传输过程中发生展宽。影响误码率的大小，和传输距离的长短，以及系统速率的大小。 11.什么是背向散射法？ 答：背向散射法是一种沿光纤长度上测量衰减的方法。光纤中的光功率绝大部分为前向传播，但有很少部分朝发光器背向散射。在发光器处利用分光器观察背向散射的时间曲线，从一端不仅能测量接入的均匀光纤的长度和衰减，而且能测出局部的不规则性、断点及在接头和连接器引起的光功率损耗。
第2章 复习思考题 参考答案 2-1 用光线光学方法简述多模光纤导光原理 答：现以渐变多模光纤为例，说明多模光纤传光的原理。我们可把这种光纤看做由折射率恒定不变的许多同轴圆柱薄层n a 、n b 和n c 等组成，如图2.1.2（a ）所示，而且 >>>c b a n n n 。使光线1的入射角θA 正好等于折射率为n a 的a 层和折射率为n b 的b 层的交界面A 点发生全反射时临界角()a b c arcsin )ab (n n =θ，然后到达光纤轴线上的O'点。而光线2的入射角θB 却小于在a 层和b 层交界面B 点处的临界角θc (ab)，因此不能发生全反射，而光线2以折射角θB ' 折射进入b 层。如果n b 适当且小于n a ，光线2就可以到达b 和c 界面的B'点，它正好在A 点的上方（OO'线的中点）。假如选择n c 适当且比n b 小，使光线2在B '发生全反射，即θB ' >θC (bc) = arcsin(n c /n b )。于是通过适当地选择n a 、n b 和n c ，就可以确保光线1和2通过O'。那么，它们是否同时到达O'呢？由于n a >n b ，所以光线2在b 层要比光线1在a 层传输得快，尽管它传输得路经比较长，也能够赶上光线1，所以几乎同时到达O'点。这种渐变多模光纤的传光原理，相当于在这种波导中有许多按一定的规律排列着的自聚焦透镜，把光线局限在波导中传输，如图2.1.1（b ）所示。 图2.1.2 渐变（GI ）多模光纤减小模间色散的原理 2-2 作为信息传输波导，实用光纤有哪两种基本类型 答：作为信息传输波导，实用光纤有两种基本类型，即多模光纤和单模光纤。当光纤的芯径很小时，光纤只允许与光纤轴线一致的光线通过，即只允许通过一个基模。只能传播一个模式的光纤称为单模光纤。用导波理论解释单模光纤传输的条件是，当归一化波导参数（也叫归一化芯径）405.2
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