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前语:

光纤在弱电职业的运用可以说是改动了整个弱电职业,特别大数据下的弱电职业更需求光纤传输,所以把握必定的光纤常识显得尤为重要了。今日共享都是光纤的基础常识,你肯定用的到。

正文:

光纤通讯的长处●通讯容量大●中继间隔长●不受电磁搅扰●资源丰富●光纤重量轻、体积小


光纤通讯开展简史2000多年前烽火台——灯火、旗语1880年光电话——无线光通讯1970年光纤通讯●1966年“光纤之父”高锟博士初次提出光纤通讯的主意。●1970年贝尔研究所林严雄在室温下可接连作业的半导体激光器。●1970年康宁公司的卡普隆(Kapron) 之作出损耗为20dB/km光纤。●1977年芝加哥第一条45Mb/s的商用线路。电磁波谱


通讯波段区别及相应传输前言


光的根本常识


光通讯的开展过程


光纤结构光纤裸纤一般分为三层:第一层:中心高折射率玻璃芯(芯径一般为9-10μm,(单模)50或62.5(多模)。第二层:中心为低折射率硅玻璃包层(直径一般为125μm)。第三层:最外是加强用的树脂涂层。


1)纤芯 core:折射率较高,用来传送光;2)包层 coating:折射率较低,与纤芯一同构成全反射条件;3)维护套 jacket:强度大,能接受较大冲击,维护光纤。3mm光缆 橘色 MM 多模 黄色 SM 单模光纤的尺度外径一般为125um(一根头发均匀100um)内径:单模9um 多模50/62.5um


数值孔径入射到光纤端面的光并不能悉数被光纤所传输,仅仅在某个视点范围内的入射光才可以。这个视点就称为光纤的数值孔径。光纤的数值孔径大些关于光纤的对接是有利的。不同厂家出产的光纤的数值孔径不同光纤的品种按光在光纤中的传输方式可分为:多模(Multi-Mode) (简称:MM) 单模(Single-Mode)(简称:SM) 多模光纤:中心玻璃芯较粗(50或62.5μm),可传多种方式的光。但其模间色散较大,这就约束了传输数字信号的频率,并且随间隔的添加会愈加严峻。例如:600MB/KM的光纤在2KM时则只要300MB的带宽了。因而,多模光纤传输的间隔就比较近,一般只要几公里。 单模光纤:中心玻璃芯较细(芯径一般为9或10μm),只能传一种方式的光。实际上是阶跃型光纤的种,仅仅纤芯径很小,理论上只允许单一传达途径的直进光入射至光纤内,并在纤芯内作直线传达。光纤脉冲几乎没有展宽。因而,其模间色散很小,适用于长途通讯,但其色度色散起首要效果,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。光纤的分类按资料分类:玻璃光纤:纤芯与包层都是玻璃,损耗小,传输间隔长,本钱高;胶套硅光纤:纤芯是玻璃,包层为塑料,特性同玻璃光纤差不多,本钱较低;塑料光纤:纤芯与包层都是塑料,损耗大,传输间隔很短,价格很低。多用于家电、音响,以及短距的图画传输。按最佳传输频率窗口:惯例型单模光纤和色散位移型单模光纤。惯例型:光纤出产长家将光纤传输频率最佳化在单一波长的光上,如1300nm。色散位移型:光纤出产长家将光纤传输频率最佳化在两个波长的光上,如:1300nm和1550nm。骤变型:光纤中心芯到玻璃包层的折射率是骤变的。其本钱低,模间色散高。适用于近间隔低速通讯,如:工控。但单模光纤因为模间色散很小,所以单模光纤都选用骤变型。 渐变型光纤:光纤中心芯到玻璃包层的折射率是逐步变小,可使高模光按正弦方式传达,这能削减模间色散,进步光纤带宽,添加传输间隔,但本钱较高,现在的多模光纤多为渐变型光纤。常用光纤规范纤尺度:1)单模纤芯直径:9/125μm,10/125μm 2)包层外径(2D)=125μm3)一次涂敷外径=250μm4)尾纤:300μm5)多模:50/125μm,欧洲规范62.5/125μm,美国规范6)工业,医疗和低速网络:100/140μm, 200/230μm 7)塑料:98/1000μm,用于轿车操控光纤衰减形成光纤衰减的首要因素有:本征,曲折,揉捏,杂质,不均匀和对接等。本征:是光纤的固有损耗,包含:瑞利散射,固有吸收等。曲折:光纤曲折时部分光纤内的光会因散射而丢失掉,形成的损耗。揉捏:光纤遭到揉捏时发作细小的曲折而形成的损耗。杂质:光纤内杂质吸收和散射在光纤中传达的光,形成的丢失。不均匀:光纤资料的折射率不均匀形成的损耗。对接:光纤对接时发作的损耗,如:不同轴(单模光纤同轴度要求小于0.8μm),端面与轴心不笔直,端面不平,对接心径不匹配和熔接质量差等。光缆的接续与成端光缆的接续与成端是光缆线路维护人员有必要把握的根本技能。光缆的接续技能分类:1)光纤的接续技能和光缆的接续技能两部分。2)光缆的成端相似光缆的接续,只不过因为接头资料不同而操作应当也有所不同。光缆接续的品种光缆接续一般可分为两大类:1)光纤的固定接续(俗称死接头)。一般选用光纤熔接机;用于光缆直接头。2)光纤的活动接头(俗称活接头)。用可以拆开的衔接器衔接(俗称活接头)。用于光纤跳线、设备衔接等当地因为光纤端面的不完整性和光纤端面压力的不均匀性,一次放电熔接光纤的接头损耗还比较大,现在选用二次放电熔接法。先对光纤端面预热放电,给端面整形,去除尘埃和杂物,一起经过预热使光纤端面压力均匀。光纤衔接损耗的监测办法光纤衔接损耗的监测办法有三种:1、在熔接机上进行监测。2、光源、光功率计监测。3、OTDR测量法光缆接续的操作办法光纤接续操作一般分为:1、光纤端面的处理。2、光纤的接续装置。3、光纤的熔接。4、光纤接头的维护。5、余纤的盘留五个过程。一般整个光缆的接续按以下过程进行:第一步:很多好长度,开剥光缆,除掉光缆护套;第二步:清洗、去除光缆内的石油填充膏。第三步:捆扎好光纤。第四步:查看光纤心数,进行光纤对号,核对光纤色标是否有误;第五步:加强心接续;第六步:各种辅助线对,包含公事线对、操控线对、屏蔽地线等接续(如果有上述线对。第七步:光纤的接续。第八步:光纤接头维护处理;第九步:光纤余纤的盘库留处理;第十步:完结光缆护套的接续;第十一步:光缆接头的维护。光纤的损耗1310 nm : 0.35 ~ 0.5 dB/Km1550 nm : 0.2 ~ 0.3dB/Km850 nm : 2.3 ~ 3.4 dB/Km光纤熔接点损耗:0.08dB/点光纤熔接点 1点/2km常见光纤名词1)衰减衰减:光在光纤中传输时的能量损耗单模光纤1310nm 0.4~0.6dB/km1550nm 0.2~0.3dB/km塑料多模光纤300dB/km


2)色散色散(Dispersion):光脉冲沿着光纤跋涉一段间隔后形成的频宽变粗。它是约束传输速率的首要因素。模间色散:只发作在多模光纤,因为不同方式的光沿着不同的途径传输。资料色散:不同波长的光跋涉速度不同。波导色散:发作原因是光能量在纤芯及包层中传输时,会以稍有不同的速度跋涉。在单模光纤中,经过改动光纤内部结构来改动光纤的色散非常重要。光纤类型G.652零色散点在1300nm左右G.653零色散点在1550nm左右G.654负色散光纤G.655色散位移光纤全波光纤3)散射因为光线的根本结构不完美,引起的光能量丢失,此韶光的传输不再具有很好的方向性。


光纤体系基础常识根本光纤体系的构架及其功用介绍:1.发送单元:把电信号转换成光信号;2.传输单元:载送光信号的介质;3.接纳单元:接纳光信号并转换成电信号;4.衔接器材:衔接光纤到光源、光检测以及其它光纤。


常用衔接器类型




衔接头端面类型


耦合器首要功用再分配光信号重要运用在光纤网络特别是运用在局域网在波分复用器材上运用根本结构耦合器是双向无源器材根本方式有树型、星型——与耦合器对应的有分路器(splitter)以图形表明



光纤通讯的长处WDM—Wavelength Division Multiplexer在一条光纤中传输多个光信号,这些光信号频率不同,色彩不同。波分复用器便是要把多个光信号耦合进同一根光纤中;解波分复用器便是从一根光纤中把多个光信号区别出来。波分复用器(图例)


发送单元


接纳单元


放大器


光纤数字通讯


数字体系中脉冲的界说:1.振幅:脉冲的高度在光纤体系中表明光功率能量。2.上升时刻:脉冲从最大振幅的10%上升到90%所需求的时刻。3.下降时刻:脉冲从振幅的90%下降到10%所需求的时刻。4.脉冲宽度:脉冲在50%振幅方位的宽度,用时刻表明。5.周期:脉冲特定的时刻,便是完结一个循环所需求的作业时刻。6.消光比:1信号光功率于0信号光功率的比值。光纤通讯中常用单位的界说:1. dB = 10 log10 ( Pout / Pin )Pout :输出功率 ; Pin :输入功率 2. dBm = 10 log10 ( P / 1mw)是通讯工程中广泛运用的单位;一般表明以1毫瓦为参阅的光功率;example: –10dBm表明光功率等于100uw。3. dBu = 10 log10 ( P / 1uw)
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