光纤通信8

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”。

光纤通信，是指将要传送的语音、图像和数据信号等调制在光载波上，以光纤作为传输媒介的通信方式1.本征：是光纤的固有损耗，包括：瑞利散射，固有吸收等。

2.弯曲：光纤弯曲时部分光纤内的光会因散射而损失掉，造成的损耗。

3.挤压：光纤受到挤压时产生微小的弯曲而造成的损耗。

4.杂质：光纤内杂质吸收和散射在光纤中传播的光，造成的损失。

5.不均匀：光纤材料的折射率不均匀造成的损耗。

6.对接：光纤对接时产生的损耗，如：不同轴(单模光纤同轴度要求小于0.8μm)，端面与轴心不垂直，端面不平，对接心径不匹配和熔接质量差等。

7.多模光纤：中心玻璃芯教粗(50或62.5μm)，可传多种模式的光。

但其模间色散较大，这就限制了传输数字信号的频率，而且随距离的增加会更加严重。

例如：600MB/KM的光纤在2KM时则只有300MB的带宽了。

因此，多模光纤传输的距离就比较近，一般只有几公里。

8.单模光纤：中心玻璃芯教细(芯径一般为9或10μm)，只能传一种模式的光。

因此，其模间色散很小，适用于远程通讯，但其色度色散起主要作用，这样单模光纤对光源的谱宽和稳定性有较高的要求，即谱宽要窄，稳定性要好9.常规型光纤：光纤生产长家将光纤传输频率最佳化在单一波长的光上，如1300μm。

10.色散位移型光纤：光纤生产长家将光纤传输频率最佳化在两个波长的光上，如：1300μm和1550μm。

11.突变型光纤：光纤中心芯到玻璃包层的折射率是突变的。

其成本低，模间色散高。

适用于短途低速通讯，如：工控。

但单模光纤由于模间色散很小，所以单模光纤都采用突变型。

12.渐变型光纤：光纤中心芯到玻璃包层的折射率是逐渐变小，可使高模光按正弦形式传播，这能减少模间色散，提高光纤带宽，增加传输距离，但成本较高，现在的多模光纤多为渐变型光纤。

13.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。

光纤通信实验简介光纤通信是一种利用光纤作为传输介质的通信方式，它具有高带宽、低损耗、抗干扰等优点。

在光纤通信实验中，我们将了解光纤通信的原理、组成部分以及实验步骤。

实验目的本实验旨在让学生了解光纤通信的原理，掌握光纤通信的基本操作。

实验材料•光纤通信实验箱•光纤通信模块•光源•接收器•光纤缆实验步骤第一步：准备工作1.将光纤通信模块安装在实验箱上。

2.将光纤缆连接到光纤通信模块的发光端口和接收端口。

第二步：设置光源和接收器1.将光源连接到发光端口。

2.将接收器连接到接收端口。

第三步：传输数据1.在电脑上打开串口通信软件。

2.将光纤通信模块连接到电脑的串口。

3.输入要传输的数据，并发送给光纤通信模块。

4.在串口通信软件中接收光纤通信模块发送的数据。

第四步：观察实验结果1.观察光纤通信模块发出的光信号。

2.观察接收器接收到的光信号。

3.比较发送的数据和接收到的数据，判断是否传输成功。

实验注意事项1.在操作光纤通信模块时，要注意避免弯折光纤，以免造成光信号的损失。

2.在调试光纤通信模块时，要注意调节光源和接收器的位置，以获取较好的信号接收效果。

3.在传输数据时，要确保光纤通信模块的参数与串口通信软件的参数相匹配，以确保数据传输的正确性。

实验结果分析根据观察到的实验结果，我们可以判断光纤通信模块的性能和传输质量。

如果发送的数据与接收到的数据完全一致，说明光纤通信正常工作。

如果有数据传输错误或丢失，可能需要检查光纤连接是否良好或调整光源和接收器的位置。

结论通过本次实验，我对光纤通信的原理和操作有了更深入的了解。

光纤通信技术具有很多优势，可以应用在许多领域，如通信网络、数据传输等。

同时，我也体会到了在实验中需要仔细操作和严密观察实验结果的重要性。

参考文献参考文献可以列举光纤通信实验的相关教材、学术论文等信息。

光纤通信系统的组成光纤通信系统是一种通过光纤传输信号的高速通信系统。

它由多个组成部分构成，每个部分都扮演着重要的角色，以确保数据的高速传输和可靠性。

下面将介绍光纤通信系统的组成部分。

1. 光源：光源是光纤通信系统的起点，它产生光信号并将其注入到光纤中。

常见的光源包括激光二极管和LED。

激光二极管产生的光束更为集中和稳定，适用于长距离传输，而LED则适用于短距离传输。

2. 光纤：光纤是光信号传输的媒介。

它由玻璃或塑料制成，具有高折射率和低损耗的特点。

光纤分为单模光纤和多模光纤两种类型。

单模光纤适用于长距离传输，而多模光纤适用于短距离传输。

3. 光纤连接器：光纤连接器用于连接光纤，确保光信号可以顺利地从一根光纤传输到另一根光纤。

光纤连接器的质量对光信号的传输质量有着重要的影响。

4. 光纤衰减器：光纤衰减器用于调节光信号的强度。

在信号传输过程中，光信号会因为光纤的损耗而逐渐减弱，光纤衰减器可以通过减小光信号的强度来补偿这种损耗。

5. 光纤放大器：光纤放大器可以增强光信号的强度。

在信号传输过程中，光信号会因为光纤的损耗而逐渐减弱，光纤放大器可以通过放大光信号的强度来弥补这种损耗。

6. 光纤分光器：光纤分光器用于将光信号分成多个通道进行传输。

它可以实现多路复用，提高光纤通信系统的传输能力。

7. 光纤接收器：光纤接收器用于接收光信号并将其转换为电信号。

光纤接收器通常由光电二极管或光电探测器组成。

8. 光纤交换机：光纤交换机用于控制光信号的路由和转发。

它可以根据需要将光信号从一个通道切换到另一个通道，实现灵活的数据传输。

以上是光纤通信系统的主要组成部分。

通过这些组成部分的协同工作，光纤通信系统能够实现高速、稳定和可靠的数据传输。

在现代通信领域，光纤通信系统已经成为主流技术，广泛应用于电话、互联网和电视等领域。

随着技术的不断进步和创新，光纤通信系统将会在未来发展出更多的应用和改进，为人们的通信需求提供更好的解决方案。

光纤通信的例子光纤通信是一种利用光的传输媒介进行信息传输的技术，具有高速、高带宽、低延迟等优点，被广泛应用于现代通信领域。

下面将从不同角度列举光纤通信的十个例子。

1. 光纤通信在互联网中的应用光纤通信是互联网的基础设施之一，通过光纤传输数据可以实现高速、稳定的互联网连接。

用户可以通过光纤接入网络，在家里或办公室里享受高速的互联网服务。

2. 光纤通信在电信网络中的应用光纤通信在电信网络中被广泛应用，可以实现电话、宽带、电视等多种业务的传输。

用户可以通过光纤接入电信网络，实现高质量的通信服务。

3. 光纤通信在数据中心中的应用大型数据中心使用光纤通信来连接服务器、存储设备等设备，实现高速、可靠的数据传输。

光纤通信可以满足数据中心对带宽和速度的要求，保证数据中心的正常运行。

4. 光纤通信在医疗领域中的应用光纤通信在医疗领域中被广泛应用，可以实现医学图像的传输、远程医疗的实现等。

光纤通信可以保证医疗数据的高速、高质量传输，提高医疗服务的效率和质量。

5. 光纤通信在安防监控中的应用安防监控系统中使用光纤通信可以实现视频数据的传输和监控设备的联网。

光纤通信可以保证视频数据的高清晰、高稳定传输，提高安防监控的效果和效率。

6. 光纤通信在交通运输中的应用光纤通信在交通运输领域中被广泛应用，可以实现交通信号的传输、智能交通系统的建设等。

光纤通信可以提供高速、可靠的传输服务，提高交通运输的效率和安全性。

7. 光纤通信在金融领域中的应用金融领域对数据传输的速度和安全性要求很高，光纤通信可以满足这些要求。

金融机构可以使用光纤通信建立高速、安全的网络连接，实现交易数据的快速传输和保护。

8. 光纤通信在教育领域中的应用光纤通信在教育领域中被广泛应用，可以实现远程教育、网络教室等教育模式。

光纤通信可以提供高速、稳定的网络连接，为学生和教师提供更好的教育资源。

9. 光纤通信在广播电视中的应用光纤通信在广播电视领域中可以实现高清晰、高质量的音视频传输。

1．光纤通信的优缺点各是什么？答：优点有：带宽资源丰富，通信容量大；损耗低，中继距离长；无串音干扰，保密性好；适应能力强；体积小、重量轻、便于施工维护；原材料来源丰富，潜在价格低廉等。

缺点有：接口昂贵，强度差，不能传送电力，需要专门的工具、设备以及培训，未经受长时间的检验等。

2．光纤通信系统由哪几部分组成？各部分的功能是什么？答：光纤通信系统由三部分组成：光发射机、光接收机和光纤链路。

光发射机由模拟或数字电接口、电压—电流驱动电路和光源组件组成。

光源组件包括光源、光源—光纤耦合器和一段光纤（尾纤或光纤跳线）组成。

模拟或数字电接的作用是实现口阻抗匹配和信号电平匹配（限制输入信号的振幅）作用。

光源是LED或LD，这两种二极管的光功率与驱动电流成正比。

电压—电流驱动电路是输入电路与光源间的电接口，用来将输入信号的电压转换成电流以驱动光源。

光源—光纤耦合器的作用是把光源发出的光耦合到光纤或光缆中。

光接收机由光检测器组件、放大电路和模拟或数字电接口组成。

光检测器组件包括一段光纤（尾纤或光纤跳线）、光纤—光检波器耦合器、光检测器和电流—电压转换器。

光检测器将光信号转化为电流信号。

常用的器件有PIN和APD。

然后再通过电流—电压转换器，变成电压信号输出。

模拟或数字电接口对输出电路其阻抗匹配和信号电平匹配作用。

光纤链路由光纤光缆、光纤连接器、光缆终端盒、光缆线路盒和中继器等组成。

光纤光缆由石英或塑料光纤、金属包层和外套管组成。

光缆线路盒：光缆生产厂家生产的光缆一般为2km一盘，因而，如果光发送与光接收之间的距离超多2km时，每隔2km将需要用光缆线路盒把光缆连接起来。

光缆终端盒：主要用于将光缆从户外（或户内）引入到户内（或户外），将光缆中的光纤从光缆中分出来，一般放置在光设备机房内。

光纤连接器：主要用于将光发送机（或光接收机）与光缆终端盒分出来的光纤连接起来，即连接光纤跳线与光缆中的光纤。

3．假设数字通信系统能够在高达1%的载波频率的比特率下工作，试问在5GHz的微波载波和 1.55μm的光载波上能传输多少路64kb/s的音频信道？解：根据题意，求得在5GHz的微波载波下，数字通信系统的比特率为50Mb/s，则能传输781路64kb/s的音频信道。

光纤通信原理详解光纤通信是指利用光纤作为传输介质进行信息传输的技术。

与传统的电信号传输相比，光纤通信具有更高的传输速度、更大的带宽和更远的传输距离。

在现代信息社会中，光纤通信扮演着至关重要的角色，本文将详细介绍光纤通信的原理及其相关技术。

一、光纤通信的概念光纤通信是利用光纤作为传输介质，通过光的全内反射来传输信号和信息的通信方式。

光纤通信的基本结构由光源、光纤传输线、光纤接口和接收器等组成。

光源会发出光信号，通过光纤传输线传输到远方，接收器接收光信号，并将其转换成电信号，最终将信号输出。

二、光纤通信的原理1. 全内反射原理光纤通信利用光信号在光纤中的全内反射特性进行信息传输。

在光纤的内部，当光信号遇到光纤外部的介质折射率低于光纤材料时，光信号会被全内反射地传输。

光纤的结构使得光信号可以沿着光纤的长度进行传输，而不会因为折射而损失。

2. 光纤的材料选择光纤通信中常用的光纤材料是高纯度的二氧化硅或者具有高折射率差的聚合物。

这些材料具有较高的折射率和较低的损耗，可以最大限度地传输光信号。

此外，光纤还具有抗电磁干扰、轻质、薄型等优点。

3. 多光波分复用技术多光波分复用（WDM）技术是一种将多个光信号通过不同波长的光波同时传输的技术。

通过光的频分复用，可以实现在同一根光纤上传输多个不同的光信号，从而提高传输的带宽和效率。

4. 光纤纠错技术由于光信号在传输过程中可能会受到噪声、损耗等因素的干扰，为了保证信息传输的准确性，光纤通信中主要采用光纤纠错技术。

光纤纠错技术可以在接收端对传输过程中可能出现的误码进行纠正，从而保障信息的完整性和正确性。

三、光纤通信的优势1. 高速传输光纤通信利用光信号的高速传输特性，传输速率远远高于传统的电信号传输。

光纤通信的速度可以达到几个Gbps甚至更高，满足了现代信息传输对高速性能的要求。

2. 大带宽光纤通信可以实现多路复用技术，通过在不同波长上传输多个信号，从而达到增加传输带宽的目的。

斜8度光纤原理斜8度光纤原理光纤通信是一种高速、可靠、安全的通信方式，斜8度光纤是其中的一种特殊类型。

本文将详细介绍斜8度光纤的原理。

1. 光纤基础知识光纤是一种将光信号传输到目标地点的传输媒介。

它由两部分组成：芯和包层。

芯是光线传输的核心部分，由高折射率材料制成；包层则是芯的外层，由低折射率材料制成。

当入射角大于临界角时，光线会被完全反射在芯和包层之间的界面上，从而形成了波导效应。

2. 斜8度光纤概述斜8度光纤又称为“倾斜型微弯曲光导”，它具有比普通直径为125μm标准单模光缆更高的带宽和更低的损耗。

其特殊之处在于，在制造过程中将其弯曲成一个S形或Z形，并使其呈现出8°左右的倾斜角度。

3. 斜8度光纤原理斜8度光纤通过微弯曲和倾斜角度来实现光的传输。

当光线从一端进入斜8度光纤时，它会在芯和包层之间反复反射，形成一个S形或Z 形的路径。

由于斜8度光纤的弯曲半径很小，光线的传输路径非常复杂，这使得它可以有效地抑制模式耦合和散射损耗。

4. 斜8度光纤优势相对于普通单模光纤，斜8度光纤具有以下优势：（1）更高的带宽：由于其微弯曲和倾斜角度，斜8度光纤可以支持更高的带宽。

（2）更低的损耗：由于其抑制了模式耦合和散射损耗，斜8度光纤具有比普通单模光缆更低的损耗。

（3）更高的稳定性：由于其微弯曲和倾斜角度，斜8度光纤可以减少机械应力对其性能造成的影响。

5. 斜8度光纤应用目前，斜8度光纤主要应用于以下领域：（1）数据中心：在数据中心内部连接中使用斜8度光纤可以提供更高的带宽和更低的延迟。

（2）无线通信：斜8度光纤可以用于无线基站之间的连接，提供更高的带宽和更低的损耗。

（3）医疗设备：斜8度光纤可以用于医疗设备中，如内窥镜和手术器械等，以传输高清晰度图像和视频。

6. 总结斜8度光纤是一种特殊类型的光纤，通过微弯曲和倾斜角度来实现光的传输。

相对于普通单模光缆，它具有更高的带宽、更低的损耗和更高的稳定性。