光纤通信第五章光纤线路技术及器件光环形器

广西移动《光缆线路和通信管道工程的规划设计》培训课件光缆线路设计主要内容1、工程项目的建设程序与设计阶段的划分2、光缆线路工程的基本设计流程3、光缆线路设计的原则、标准和技术要求4、光缆、线路器材5、光缆线路的规划设计6、广西移动客户有线接入工程设计及案例工程项目的建设程序与设计阶段的划分可行性研究项目建议书初步设计设计任务书规划阶段设计阶段专家评估技术设计设计评审三阶段设计二阶段设计一阶段设计施工图设计设计评审计划安排招标采购设备器材、施工队伍等建设准备施工组织准备阶段施工阶段线路施工设备安装测试生产准备试运行线路初验设备初验系统验收交付使用竣工投产阶段工程移交主要内容1、工程项目的建设程序与设计阶段的划分2、光缆线路工程的基本设计流程3、光缆线路设计的原则、标准和技术要求4、光缆、线路器材5、光缆线路的规划设计6、广西移动客户有线接入工程设计及案例光缆线路工程设计的基本程序施工图/一阶段设计基本程序：①调研、收集资料、编制线路建设方案（确定光纤、光缆类型、光缆总体路由），在1/50000地形图上绘制路由方案图；②实地查勘选择路由、测量定位、绘制草图和记录路由情况，确定对障碍物的处理、防护措施等；③绘图CAD图纸、统计工程量；④填报光缆器材采购清单，提交采购；⑤编制预算；⑥编制设计文件以及会审材料；⑦设计评审（评审通过后即成为工程正式的技术文件）。

如何设计光缆线路？图纸设计文件包含说明的内容预算项目可行性研究报告设计任务书设计会审现场查勘初步设计施工图设计现场指导与回访客户光缆线路项目勘察设计流程项目启动确定建设方案现场勘察技术方案、图纸和预算编制编制设计文本需修改设计评审合格跟踪施工服务光缆线路项目勘察设计流程制订初步路由方案紧急 项目方案核对 (完成五万分之一图 和线路方案资料)（计划、网运、工程）设计进行现场勘查 施工单位现场路由确认 监理单位现场路由确认带点与确认 绘制路由草图 机房查勘配合数据统计（县市综合员、维护人员、监理）路由草图审核 草图接收设计交底进行草图移交（地市工程管理人员）电脑绘图 设计编制与汇总施工单位设计会审 修改出版设计变更流程光缆线路项目勘察设计流程提出管线建设初步方案共建共享共建共享信息（移动公司原始建设需求）管线查勘十个工作日反馈信息有沿途是否有其他运营商管线无按共建共享要求查勘和设计线路（满足4条吊线的强度）有关规划、建设、管理部门调研其他运营商管线是否可以共享否是查勘其他运营商的线路移交草图施工流程（附挂、加吊线、整治）主要内容1、工程项目的建设程序与设计阶段的划分2、光缆线路工程的基本设计流程3、光缆线路设计的原则、标准和技术要求4、光缆、线路器材5、光缆线路的规划设计6、广西移动客户有线接入工程设计及案例光缆线路的设计、施工、验收、监理规范ζ YD5102-2010通信线路工程设计规范ζ YD5121-2010通信线路工程验收规范ζ YD5148-2007架空光(电)缆通信杆路工程设计规范ζ GB50373-2006通信管道与通道工程设计规范ζ GB50374-2006通信管道工程施工及验收规范ζ YD5025-2005长途通信光缆塑料管道工程设计规范ζ YD5043-2005长途通信光缆塑料管道工程验收规范ζ YD5072-2005通信管道和光(电)缆通道工程施工监理规范总体原则-集团指导意见发挥无线优势，延伸基站光缆，以IP技术为基础，通过CM-IMS提供多媒体信息服务，即“无线+基站光缆延伸+IP+IMS” ；全业务城域传送网建设应面向需求、保证效益、统筹战略性资源储备与效益的关系、做好收入预测和投资回报分析。

《光纤通信原理与技术》课程教学大纲英文名称:Fiber Communication Principle and its Application学时:51 学分：3开课学期：第7学期一、课程性质与任务通过讲授光纤通信技术的基础知识,使学生了解掌握光纤通信的基本特点，学习光纤通信系统的三个重要组成部分：光源（光发射机）、光纤（光缆）和光检测器（光接收机)。

通过本课程的学习，学生将掌握光纤通信的基本原理、光纤通信系统的组成和系统设计的基本方法,了解光纤通信的未来与发展，为今后的工程应用和研究生阶段的学习打下基础。

二、课程教学的基本要求要求通过课堂认真听讲和实验课,以及课下自学，基本掌握光纤通信的基础理论知识和应用概况，熟悉光纤通信在电信、通信中的应用，为今后的工作打下坚实的理论基础。

三、课程内容第一章光通信发展史及其优点（1学时）第二章光纤的传输特性（2学时）第三章影响光纤传输特性的一些物理因素（5学时）第四章光纤通信系统和网络中的光无源器件(9学时）第五章光纤通信技术中的光有源器件（3学时)第六章光纤通信技术中使用的光放大器（4学时）第七章光纤传输系统（4学时)第八章光纤网络介绍（6学时）第九章光纤通信原理与技术实验(17课时)四、教学重点、难点本课程的教学重点是光电信息技术物理基础、电光信息转换、光电信息转换，光电信息技术应用,光电新产品开发举例。

本课程的教学难点是光电信息技术物理基础。

五、教学时数分配教学时数51学时，其中理论讲授34学时，实践教学17学时。

（教学时数具体见附表1和实践教学具体安排见附表2）六、教学方式理论授课以多媒体和模型教学为主，必要时开展演示性实验。

七、本课程与其它课程的关系1。

本课程必要的先修课程《光学》、《电动力学》、《量子力学》等课程2。

本课程的后续课程《激光技术》和《光纤通信原理实验》以及就业实习。

八、考核方式考核方式：考查具体有三种。

根据大多数学生学习情况和学生兴趣而定其中一种.第一种是采用期末考试与平时成绩相结合的方式进行综合评定.对于理论和常识部分采用闭卷考试，期末考试成绩占总成绩的55％，实验成绩占总成绩的30%，作业成绩及平时考勤占总成绩的15％；第二种是采用课程设计（含市场调查报告)和平时成绩相结合的方式，课程设计占总成绩的55%,实验成绩占总成绩的30％,作业成绩及平时考勤占总成绩的15％。

光纤通信原理（终极资料）第一章1. 单模光纤芯径小（10m m 左右），仅允许一个模式传输，色散小，工作在长波长（1310nm 和1550nm ），与光器件的耦合相对困难2. 多模光纤芯径大（62.5m m 或50m m ），允许上百个模式传输，色散大，工作在850nm 或1310nm 。

与光器件的耦合相对容易3、目前的实用光纤通信系统中采用直接调制方式，即将调制信号直接作用在光源上，使光源的输出功率随调制信号的变化而变化。

即（点—点光通信系统）包括：收发信电端机、传输信道、光接收端机等。

4、光纤通信与电通信的主要差异有两点：一是用光频作为载频传输信号，二是用光缆作为传输线路。

主要特点：(1)传输频带宽，通信容量大；(2)损耗低，传输距离远，通信质量高；(3)抗干抗能力强，应用范围广；(4)线径细，重量轻。

（5）线路易铺设；（6）、耐化学腐蚀；（7）、材料来源丰富，节约大量有色金属缺点：(1)光纤弯曲半径不宜过小；(2)光纤的切断和连接操作技术复杂；(3)分路、耦合麻烦。

5、概念：光纤通信是以光波为载体，以光纤为传输媒质的一种通信方式。

光纤通信技术是世界新技术革命的重要标志，是未来信息社会中各种信息网的主要传输工具。

PS:单模光纤一般用LD 、LED 做光源，多模用LD ，电--光转换（E/O ），光--电转换（O/E ）。

多模光纤的带宽为50MHz~500MHz/Km ，单模光纤的带宽为2000MHz/Km 。

6、光纤工作波长：850nm,1300nm,1500nm ，波段：0.8~1.8μm第二章1、光纤典型结构多层同轴圆柱体，通常由高纯二氧化硅（SiO2），多模光纤的芯径大多为50μm,单模光纤的芯径仅4~10μm 。

包层外径一般为125μm 。

2、几种分类方法：（1）．阶跃型和梯度型光纤(根据光纤的折射率分布函数)：光纤中光线包括：子午光线和斜线光线。

梯度型：折射率沿光纤径向渐变。

纤芯折射率呈均匀分布，纤芯和包层相对折射率差Δ为1%～2%。

光纤通信(第三版)教学教材光纤通信(第三版)第一章1用光导纤维进行通信最早在哪一年由谁提出？用光导纤维进行通信最早在1966年由英籍华人高锟提出 2光纤通信有哪些优点？光纤通信的优点是：频带宽、传输容量大；损耗小、中继距离长；重量轻、体积小；抗电磁干扰性能好；泄漏小、保密性好；节约金属材料，有利于资源合理使用。

3简述通信网络的份层结构. 4比较光在空气和光纤中传输的速度，哪个传输得快？光在光纤中传输的速度比在空气中传输得慢，慢n 倍，n 是光纤纤芯折射率。

5简述抗反射膜的工作原理/复接层层) /网络层 OADM: OXC ：o 光分插复用光交叉连接当光入射到光电器件的表面时总会有一些光被反射回来，除增加耦合损耗外，还会对系统产生不利的影响，为此需要在器件表面镀一层电介质材料，以便减少反射 6简述电介质镜的工作原理电介质镜由数层折射率交替变化的电介质材料组成，从界面上反射的光相长干涉，使反射光增强，如果层数足够多，波长为的反射系数接近17简述分光镜的工作原理两个三角棱镜A 和C 被一层低折射率薄膜B 分开，此时A 中的一些光线穿过薄膜B 进入C ，然后从立方棱镜出去。

由于A 镜斜面阻止全反射的作用，导致产生透射光束，因此入射光束被分成两束。

两种光束能量分配的比例取决于薄膜层厚度和它的折射率。

8说明为什么布拉格衍射的条件是sin d m θλ=?假定入射光束是平行波，因此裂缝变成相干光源。

并假定每个裂缝的宽度a 比把裂缝分开的距离d 更小，从两个相邻裂缝以角度θ发射的光波间的路经差是d sin θ9说明半波片相位延迟的工作原理假如 L 是晶体片的厚度，寻常光（o ）和非寻常光（e ）通过晶体经历的相位变化不同。

于是出射光束和分量通过相位延迟片产生的相位差是φ = π是半波长延迟10说明平面介质波导传输单模光线的条件波导中有一个允许在其中传输的最大模数。

最大模数m 必须满足等式A:()φ-≤V m 2 等式B ：()2122212n n aV -=λπV 数也叫V 参数，或归一化频率，在平面波导中也叫归一化厚度。

光纤通信课后答案第一章基本理论1、阶跃型折射率光纤的单模传输原理是什么?答:当归一化频率V小于二阶模LP11归一化截止频率，即O<V<2.40483时，此时管线中只有一种传输模式，即单模传输。

2、管线的损耗和色散对光纤通信系统有哪些影响?答:在光纤通信系统中，光纤损耗是限制无中继通信距离的重要因素之一，在很大程度上决定着传输系统的中继距离;光纤的色散引起传输信号的畸变，使通信质量下降，从而限制了通信容量和通信距离。

3、光纤中有哪几种色散?解释其含义。

答: (1）模式色散:在多模光纤中存在许多传输模式，不同模式沿光纤轴向的传输速度也不同，到达接收端所用的时间不同，而产生了模式色散。

(2）材料色散:由于光纤材料的折射率是波长的非线性函数，从而使光的传输速度随波长的变化而变化，由此引起的色散称为材料色散。

(3）波导色散:统一模式的相位常数随波长而变化，即群速度随波长而变化，由此引起的色散称为波导色散。

5、光纤非线性效应对光纤通信系统有什么影响?答:光纤中的非线性效应对于光纤通信系统有正反两方面的作用，一方面可引起传输信号的附加损耗，波分复用系统中信道之间的串话以及信号载波的移动等，另一方面又可以被利用来开发如放大器、调制器等新型器件。

6、单模光纤有哪几类?答:单模光纤分为四类:非色散位移单模光纤、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。

7、光缆由哪几部分组成?答:加强件、缆芯、外护层。

*、光纤优点:巨大带宽(200THz)、传输损耗小、体积小重量轻、抗电磁干扰、节约金属。

*、光纤损耗:光纤对光波产生的衰减作用。

引起光纤损耗的因素:本征损耗、制造损耗、附加损耗。

*、光纤色散:由于光纤所传输的信号是由不同频率成分和不同模式成分所携带的，不同频率成分和不同模式成分的传输速度不同，导致信号的畸变。

引起光纤色散的因素:光信号不是单色光、光纤对于光信号的色散作用。

色散种类:模式色散(同波长不同模式)、材料色散(折射率)、波导色散(同模式，相位常数)。