光纤通信的一些基础知识
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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。
光纤通信的基本概念光导纤维,是一种介质光波导,能把光封闭其中并且使光沿轴向进行传播的导波结构。
由石英玻璃、合成树脂等材料制成的极细的纤维。
单模光纤:纤芯8-10um、包层125um多模光纤:纤芯51um、包层125um利用光导纤维传输光信号的通信方式称为光纤通信。
光波属于电磁波的范畴。
可见光的波长范围是390-760nm,大于760nm部分是红外光,小于390nm部分是紫外光。
光波的工作窗口(三个通信窗):光纤通信中应用的波长范围是在近红外区短波长区(可见光,肉眼看是一种橘黄色的光)850nm橘黄色的光长波长区(不可见光区)1310nm(理论上的色散最小点)、1550nm (理论上的衰减最小点)光纤的结构与分类1. 光纤的结构理想的光纤结构:纤芯、包层、涂覆层、护套构成。
纤芯和包层用石英材料制作,机械性能比较脆弱,容易断,故一般会加两层涂覆层,一层树脂型、一层尼龙型,使得光纤柔性性能达到工程实际运用的要求。
2.光纤的分类(1)光纤按照光纤横截面的折射率分布划分:分为阶跃型光纤(均匀光纤)和渐变型光纤(非均匀光纤)。
假设,纤芯折射率为n1,包层折射率为n2为了使纤芯能够远距离传光,构成光纤的必要条件是n1>n2均匀光纤的折射率分布是个常数非均匀光纤的折射率分布规律:其中,△——相对折射率差α——折射指数,α=∞——阶跃型折射率分布光纤,α=2——平方律折射率分布光纤(一种渐变型光纤)这种光纤比起其他渐变型光纤,模式色散最小最优(2)按纤芯中所传输的模式数量来划分:分为多模光纤和单模光纤这里的模式是指:在光纤中所传输的光线的一种电磁场的分布,不同的场分布就是一种不同的模式。
单模(光纤中只传输一种模式)、多模(光纤中同时传输多种模式)目前由于对传输的速率要求越来越高、传输的数量要求越来越多,城域网向高速大容量方向发展,所以采用的多是单模阶跃型光纤。
(本身传输特性优于多模光纤)(3)光纤的特性:①光纤的损耗特性:光波在光纤中传输,随着传输距离的增加而光功率逐渐下降。
光纤通信.1.光纤结构光纤是由中心的纤芯和外围的包层同轴组成的圆柱形细丝。
纤芯的折射率比包层稍高,损耗比包层更低,光能量主要在纤芯内传输。
包层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。
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。
2.光纤主要有三种基本类型: 突变型多模光纤,渐变型多模光纤, 单模光纤. 相对于单模光纤而言,突变型光纤和渐变型光纤的纤芯直径都很大,可以容纳数百个模式,所以称为多模光纤3.光纤主要用途:突变型多模光纤只能用于小容量短距离系统。
渐变型多模光纤适用于中等容量中等距离系统。
单模光纤用在大容量长距离的系统。
1.55μm 色散移位光纤实现了10 Gb/s容量的100 km的超大容量超长距离系统。
色散平坦光纤适用于波分复用系统,这种系统可以把传输容量提高几倍到几十倍。
三角芯光纤有效面积较大,有利于提高输入光纤的光功率,增加传输距离。
偏振保持光纤用在外差接收方式的相干光系统,这种系统最大优点是提高接收灵敏度,增加传输距离。
4.分析光纤传输原理的常用方法:几何光学法.麦克斯韦波动方程法5.几何光学法分析问题的两个出发点: 〓数值孔径〓时间延迟. 通过分析光束在光纤中传播的空间分布和时间分布. 几何光学法分析问题的两个角度: 〓突变型多模光纤〓渐变型多模光纤.6.产生信号畸变的主要原因是光纤中存在色散,损耗和色散是光纤最重要的传输特性:损耗限制系统的传输距离, 色散则限制系统的传输容量.7.色散是在光纤中传输的光信号,由于不同成分的光的时间延迟不同而产生的一种物理效应. 色散的种类:模式色散、材料色散、波导色散.8. 波导色散纤芯与包层的折射率差很小,因此在交界面产生全反射时可能有一部分光进入包层之内,在包层内传输一定距离后又可能回到纤芯中继续传输。
进入包层内的这部分光强的大小与光波长有关,即相当于光传输路径长度随光波波长的不同而异。
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。
第1章概述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。
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LED5)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:光波仅在光纤芯区传输,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。
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。
光纤通信优点光纤通信之所以受到人们的极大重视,这是因为和其它通信手段相比,具有无以伦比的优越性。
1、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。
2、中继距离长由于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),若配以适当的光发送与光接收设备,可使其中继距离达数百公里以上。
这是传统的电缆(1.5km)、微波(50km)等根本无法与之相比拟的。
因此光纤通信特别适用于长途一、二级干线通信。
据报导,用一根光纤同时传输24 万个话路、100 公里无中继的试验已经取得成功。
此外,已在进行的光孤子通信试验,已达到传输120 万个话路、6000 公里无中继的水平。
因此,在不久的将来实现全球无中继的光纤通信是完全可能的。
3、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。
4、适应能力强适应能力强是指,不怕外界强电磁场的干扰、耐腐蚀,可挠性强(弯曲半径大于25 厘米时其性能不受影响)等。
5、体积小、重量轻、便于施工维护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。
6、原材料来源丰富,潜在价格低廉制造石英光纤的最基本原材料是二氧化硅即砂子,而砂子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。
光纤的重量轻,光缆的重要比电缆轻得多,例如18管同轴电缆1m的重量为11kg,而同等容量的光缆1m重只有90g,这对于在飞机、宇宙飞船和人造卫星上使用光纤通信更具有重要意义。
还有,光纤柔软可挠,容易成束,能得到直径小的高密度光缆。
光纤通信原理及基础知识
一、光纤通信原理
光纤通信的核心技术是光子学,它是利用光纤光缆中的光纤对光信号进行传播和传输。
光纤光缆是一种由多根光纤缆组成的电缆,用来传输可见光或近红外波长范围内的光信号。
它包含一根中心的内管,围绕着由若干根绝缘光缆组成的外面,以及外面包裹的电缆套管。
光纤具有比一般电线传输快和体积小的优势。
而且它可以传输的信息量比一般电线传输的信息量大得多,在数据传输,广播和电视节目传输,网络传输,数据中心和建筑物的内部数据传输,机场、地铁和高速列车的安全监控等场合有广泛的应用。
二、光纤通信基础知识
1、光纤的基本结构
光纤是由内管、纤芯、护套和外皮组成的。
内管是光纤的中心,由若干根细细的玻璃或塑胶的纤维组成,用来把发出的信号紧密包裹起来;纤芯则由抗光折射率差异的介质层组成,可以实现光子的数字信号传输;护套是中心纤芯的保护层,由特殊的材料构成,用以抗折和抗磨损;。
光纤通信的关键组件、工作原理、优点光纤通信是一种基于光纤传输光信号的高速通信技术。
它利用光的传输速度快、带宽大的特点,通过光纤传输信号,实现远距离、高速、大容量的通信传输。
光纤通信系统主要包括三个关键组件:1.光发射器(光源):光发射器产生光脉冲信号,并将其转化为光信号。
常用的光源包括激光二极管(LD)和LED (发光二极管)。
2.光纤传输介质:光纤是一种由高纯度玻璃或塑料制成的细长线材,具有非常高的折射率。
光信号通过光纤的全内反射传输,几乎不会受到衰减和信号干扰。
3.光接收器(光检测器):光接收器将传输的光信号转化为电信号,并进行数据恢复与处理。
光接收器常用的检测器包括光电二极管(PD)和光电倍增管(PMT)。
光纤通信的工作原理如下:1.数据转换:发送方将需要传输的数据转化为电信号。
2.光发射:光发射器将电信号转化为光信号,并发送到光纤中。
3.光传输:光信号通过光纤快速传输,通过光的全内反射在光纤中进行反射。
4.光接收:光信号到达接收端后,光接收器将光信号转化为电信号。
5.数据处理:接收端的电信号经过电子设备的放大、滤波和解调等处理,最终恢复出原始的数据信息。
光纤通信的优点包括:1.高带宽:光纤通信具有非常高的传输带宽,能够实现大容量的数据传输。
2.高速度:光信号的传输速度非常快,远远超过了传统的铜线传输。
3.长距离传输:光信号在光纤中几乎不衰减,能够实现远距离的信号传输。
4.抗干扰性:光纤通信对电磁干扰和信号衰减的影响较小,信号质量稳定可靠。
5.安全性:光信号在传输过程中不会产生外部电磁辐射,难以被窃听,具有较高的安全性。
光纤通信广泛应用于长途通信、局域网、数据中心互联、无线通信、有线电视和医疗诊断等领域,推动了信息传输速度和容量的大幅提升。
随着技术的进步,光纤通信的应用前景更加广阔。
光通信基本知识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。
光纤光缆基础知识1. 光纤的结构是怎么样的?光纤裸纤一般分为三层:纤芯、包层和涂覆层。
光纤的结构:光纤纤芯和包层是由不同折射率的玻璃组成,中心为高折射率玻璃纤芯(掺锗二氧化硅),中间为低折射率硅玻璃包层(纯二氧化硅)。
光以一特定的入射角度射入光纤,在光纤和包层间发生全发射(由于包层的折射率稍低于纤芯),从而可以在光纤中传播。
涂覆层的主要作用是保护光纤不受外界的损伤,同时又增加光纤的柔韧性。
正如前面所述,纤芯和包层都是玻璃材质,不能弯曲易碎,涂覆层的使用则起到保护并延长光纤寿命的作用。
2.光缆的组成光纤由纯石英以特别的工艺拉丝成比头发还细中间有几介质的玻璃管,它的质地脆易断,因此需要外加一层保护层。
光纤外层加上塑料保护套管及塑料外皮就成了光缆。
光缆包含光纤,光纤就是光缆内的玻璃纤维,广泛上来说光纤是光缆,都是一种传输介质。
但严格意义上讲,两者是不相同的产品,光纤和光缆的区别:光纤是一种传输光束的细而柔软的媒质。
多数光纤在使用前必须由几层保护结构包覆,包覆后的缆线即被称为光缆。
所以光纤是光缆的核心部分,光纤经过一些构件极其附属保护层的保护就构成了光缆。
3.光纤的工作波长?光是由它的波长来定义,在光纤通信中,使用的光是在红外区域中的光,此处光的波长大于可见光。
在光纤通信中,典型的波长是800到1600nm,其中最常用的波长是850nm、1310nm和1550nm。
在选择传输波长时,主要综合考虑光纤损耗和散射。
目的是通过向最远的距离、以最小的光纤损耗来传输最多的数据。
在传输中信号强度的损耗就是衰减。
衰减度与波形的长度有关,波形越长,衰减越小。
光纤中使用的光在850、1310、1550nm处的波长较长,故此光纤的衰减较小,这也导致较少的光纤损耗。
并且这三个波长几乎具有零吸收,最为适合作为可用光源在光纤中传输。
4.最小色散波长和最小损耗波长在目前商用光纤中,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。
一、光学通信基础光纤通信是以光波作为信息载体,以光纤作为传输媒介的一种通信方式,光纤以其传输频带宽、抗干扰性高和信号衰减小,而远优于电缆、微波通信的传输,已成为世界通信中主要传输方式。
光传输原理:光在从一种介质到另外一种介质传播过程中,在两种介质表面会产生光的折射和反射;所以若需要光作为信息载体在理想无损耗的情况下传输信息,则纤芯的折射率要大于纤芯包层,入射光角度要大于临界角,光会在光纤中产生全反射(1),延光纤进行传输。
传输波长:不同波长的光在同一光纤中传输,其色散、散射、损耗都不同,为满足光纤传输过程中损耗最小,主要以850窗口、1310窗口(最适用单模光纤)、1550nm窗口(最适用多模光纤)波长作为常用通信波长。
光纤:光纤主要分为单模光纤(SMF)和多模光纤(MMF),多模因传输模式复杂,光纤端面大,损耗大,只适用在短距离多种模式的场景;针对于PON传输业务,都基于单模光纤传输。
光学上把具有一定频率,一定的偏振状态和传播方向的光波叫做光波的一种模式。
光纤连接头分以下几类,又以端面是否为平面或斜面分为PC和UPC。
PON传输领域主要以SC/PC光纤为主,特殊情况特殊处理。
WDM:波分复用WDM(Wavelength Division Multiplexing)是将两种或多种不同波长的光载波信号(携带各种信息)在发送端经复用器(亦称合波器,Multiplexer)汇合在一起,并耦合到光线路的同一根光纤中进行传输的技术;二、光模块相关指标:1. 眼图:光眼图是包含从“000”到“111”的所有光电平的状态组叠加成的图形;通常取眼图仪的1.25UI眼图显示来分析眼图指标。
2. 平均光功率(AOP)光逻辑电平1和逻辑电平0的功率平均值。
光功率单位常用毫瓦(mW)和分贝毫伏(dbm)表示,dbm=10*lg(mW)。
测试方法:使用手持光功率计,选择被测光波长,将光纤接入光功率计得出读数。
注光眼图仪中有平均光功率的测量项,但存在内部插损、未校准、分光插损、统计方式差异等会造成和手持光功率计读数有较大差异,不建议以眼图仪中测量值为准。