光纤基础知识PPT演示课件
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光纤跳线是指光纤两端都装上连接器插头,用来实现光路活动连接(一端装有插头的称为尾纤)。光纤跳线用于长途及本地光传输网络、数据传输及专用网络,以及各种测试和自控系统。光纤跳线是通过精密设备经过多道工序精磨而成的,具有插入损耗低、回波损耗高、重复性好等优点,可广泛应用于各种光纤器件和各种光纤通信系统中。
光纤跳线的种类有很多,根据连接器形状可分为:FC、SC、ST、LC、MT-RJ、MU等;根据连接器插头从插针体的类型可分为:PC、UPC、APC等;根据光纤种类可分为单模、50/125多模、62.5/125多模、保偏等;根据光纤直径可分为:900μm、2mm、3mm等。在根据连接器形状划分中,单模光纤可使用的连接器类型有FC,SC,ST, FDDI,SNA,LC,
MT-RJ等,多模光纤可使用的连接器类型有FC,SC,ST,FDDI,SMA, LC,MT-RJ,MU及VF45等。单模跳线包括SC/PC,SC/APC,FC/PC,FC/APC,ST/PC,LC/PC,LC/APC, MU/PC、MU/APC、MT-RJ;多模跳线包括:SC/PC,FC/PC,ST/PC,LC/PC,MU/PC,MT- RJ。光纤跳线所用光纤一般为G.652光纤,直径一般为Φ3mm,长度一般为5~100m,插入损耗一般小于0.1dB;反射损耗一般要大于45dB。
下面我们简单介绍根据光纤连接器形状常使用的FC,SC,ST,LC,MT-RJ和MU 6种光纤跳线。注意,光纤跳线的两端连接器插头根据使用情况可以是不相同,如我们常使用的FC/APC-LC/APC,就是一项连接ODF,另一端连接设备的光纤跳线。
1、FC-FC光纤跳线:FC (Ferrule Connector,意为金属连接件)光纤连接器通常是圆形的金属套,紧固方式为螺纹式,主要应用于配线架上。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。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,对该类型连接器作了改进,采用对接端面呈球面的插针,连接器一般是圆形带螺纹的,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。如图1所示的就是一条两端都带FC连接器接头的FC-FC光纤跳线。
1 光纤通信基础
光纤通信是以光波为信号载体,以光导玻璃纤维为传输媒质的一种通信方式,在现代通信网中起着举足轻重的作用。
光纤与以往的铜导线相比,具有损耗低、频带宽、无电磁感应等传输特点,因此,人们希望将光纤作为灵活性强且经济的优质传输介质,广泛地应用于数字传输方式和图像通信方式中。这两种通信方式在今后电话业务的发展中是不可缺少的。
光纤和以往的铜导线相比有本质的区别,因此,在传输理论、制造技术、连接方法、测试方法等方面,基本上都不能采用铜质电缆的理论和方法。
光纤通信具有一系列优异的特性,因此,光纤通信技术在80年代初投入商用以来发展速度之快,应用面之广是通信史上罕见的。可以说这种新兴技术,是世界新技术革命的重要标志,又是未来信息社会中各种信息网的主要传输工具。
第一节 现代通信网络
一、 通信系统的基本组成
通信的基本形式是在信源与信宿之间建立一个传输(转移)信息的通道(信道),实现信息的传输。通信系统可以概括为一个统一的模型,如图 1-1
所示。这一模型包括有:信源、变换器、信道、噪声源、反变换器和信宿6个部分。模型中各部分的功能如下:
(1)信源:是指发出信息的信息源,或者说是信息的发出者。
(2)变换器:变换器的功能是把信源发出的信息变换成适合在信道上传 2 输的信号。
(3)信道:信道是信号传输媒介的总称。
(4)反变换器:反变换器是变换器的逆变换。
(5)信宿:是指信息传送的终点,也就是信息接收者。
(6)噪声源:噪声源并不是一个人为实现的实体,但在实际通信系统中又是客观存在的。
以上所述的通信系统只能实现两个用户间的单向通信,要实现双向通信还需要另外一个通信系统完成相反方向的信息传递工作。而要实现多个用户间的通信,则需要将多个通信系统有机地组成一个整体,使它们能协同工作,即形成通信网。
信源变换器信道噪声源反变换器信宿
图 1-1 通信系统基本构成模型
二、 通信系统的一般结构
光纤基础知识
第一部分 光纤理论与光纤结构
一、光及其特性
1.光是一种电磁波
可见光部分波长范围是: 390~760nm(毫微米)。大于760nm部分是红外光,小于390nm部分是紫外光。光纤中应用的是: 850,1310,1550三种。
2.光的折射,反射和全反射。
因光在不同物质中的传播速度是不同的,所以光从一种物质射向另一种物质时,在两种物质的交界面处会产生折射和反射。而且,折射光的角度会随入射光的角度变化而变化。当入射光的角度达到或超过某一角度时,折射光会消失,入射光全部被反射回来,这就是光的全反射。不同的物质对相同波长光的折射角度是不同的(即不同的物质有不同的光折射率),相同的物质对不同波长光的折射角度也是不同。光纤通讯就是基于以上原理而形成的。
二、光纤结构及种类
1.光纤结构
光纤裸纤一般分为三层: 中心高折射率玻璃芯(芯径一般为50或62.5μm),中 间为低折射率硅玻璃包层(直径一般为125μm),最外是加强用的树脂涂层。
2.数值孔径
入射到光纤端面的光并不能全部被光纤所传输,只是在某个角度范围内的入射光才可以。这个角度就称为光纤的数值孔径。光纤的数值孔径大些对于光纤的对接是有利的。不同厂家生产的光纤的数值孔径不同(at&t corning)。
3.光纤的种类
a.按光在光纤中的传输模式可分为: 单摸光纤和多模光纤。
多模光纤:中心玻璃芯较粗(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。单模光纤: 中心玻璃芯较细(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。
光纤基础知识(组网)
一、光纤的构造、种类、接线、规格
光纤的构造
通讯用光纤是由通过内部全反射来传输光信号的玻璃构成的。玻璃光纤的标准直径为125微米(0.125毫米),表面覆盖有直径250微米或900微米的树脂保护涂敷层。玻璃光纤的传送光的中心部分称为“纤芯”,其周围的包层的折射率比纤芯低,从而限制了光的流失。
石英玻璃非常脆弱,因此覆有保护涂层。通常有三种典型的光纤涂敷层。
一次涂敷光纤
覆有直径为0.25毫米紫外线固化丙烯酸树脂涂敷层的光纤。其直径非常小,增加了光缆内可容纳光纤的密度,使用非常普遍。
二次涂敷光纤
亦称为紧包缓冲层光纤或半紧包缓冲层光纤。光纤表面覆有直径为0.9毫米的热塑性树脂。与0.25毫米的光纤相比,其具有更坚固,易操作的优点。广泛应用于局域网布线及光纤数量较少的光缆。
带状光纤
带状光纤提高了连接器组装的效率,有利于多芯融接,从而提高了作业效率。
带状光纤由4根、8根或12根不同颜色的光纤组成,芯纤数最大可达1,000根。光纤表层覆有紫外线固化丙烯酸脂材料,使用标准光纤剥套钳便可轻松去除涂敷层,方便多芯融接或取出单个光纤。使用多芯融接机,带状光纤可一次性融接,在光纤数量多的光缆中能轻易识别出来。
光纤种类
以下是对最常用的通信光纤种类的描述。
MMF(多模光纤)
- OM1光纤或多模光纤(62.5⁄125)
- OM2⁄OM3光纤(G.651光纤或多模光纤(50⁄125))
SMF(单模光纤)
- G.652(色散非位移单模光纤)
- G.653(色散位移光纤)
- G.654(截止波长位移光纤)
- G.655(非零色散位移光纤)
- G.656(低斜率非零色散位移光纤)
- G.657(耐弯光纤)
只要光预算允许,技术上来讲,任何合适的光纤都可应用于FTTx技术,但FTTx技术最常用的光纤为G.652和G.657。
G.651(多模光纤)
G.651主要应用于局域网,不适用于长距离传输,但在300至500米的范围内,G.651是成本较低的多模传输光纤。