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光缆的分类
按光纤在光缆中的状态分：紧结构、松结构、半松半紧结构 按缆芯结构分：层绞式、骨架式、带式、束管式 按光缆敷设条件分：架空、管道、直埋和水底光缆 按光缆使用环境场合分：室外光缆、室内光缆 层绞式：一般采用中心加强件来承受张力，光纤环绕在中心加强件周围，并以一定节距绞合 成缆； 骨架式：在中心加强件外面制一个带螺旋槽的聚乙烯骨架，一次涂敷的光纤置于骨架的槽内， 使光纤受到很好的保护。 带式：是先将一定数目的光纤排列成行制成光纤带，然后把若干条光纤带按一定的方式排列 扭绞成缆，是一种高密度结构的光缆。 束管式：是一种新型的光缆结构，它的特点是中心无加强元件，缆芯都为一充油管，一次涂 敷的光纤浮在油膏中，加强件在管的外面，既能做加强用，又可作为机械保护护层；
0.85 μm（850nm）窗口； 1.31 μm（1310nm）窗口； 1.55μm（1550nm）窗口；
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课 程 提 纲
1 光纤基础知识

2 光缆基础知识 3 PON系统基础知识
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光纤的分类
按光纤内部的电磁场总模数：
单模（Single-Mode） 多模（Multi-Mode）
按折射率分类：
阶越型光纤 渐变型光纤 W型光纤
按使用波长分类：
短波长光纤：波长为850nm的光纤； 长波长光纤：波长为1310nm的光纤； 超长波长光纤：波长为1550nm的光纤；

模式色散最大、材料色散次之、波导色散最小。 损耗（衰减）：光波在光纤中传输一段距离后能量会衰减，这就是光纤的损耗。损耗 是衡量光纤性能的关键指标之一。光纤的损耗限制了光纤最大无中继传输距离。损耗 用损耗系数α（λ）表示，单位为dB/km，即单位长度km的光功率损耗dB（分贝）值。
单模光纤 1310nm 0.4～0.6dB/km 1550nm 0.2～0.3dB/km 塑料多模光纤 300dB/km
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PON的基本原理
上行 TDMA 方式：上行通过TDMA（时分复用）的方式传输数据。
任何一个时刻只能有一个ONU 发送上行信号。 各个ONU 发送的上行数据流通过光分路器耦合进共用光纤，以TDM 方式复合成一个 连续的数据流。 每个ONU 由一个TDM 控制器，它与OLT 的定时信息一起控制上行数据包的发送时刻， 避免复合时数据发生碰撞和冲突。
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常见光纤参数

色散(Dispersion)：
光纤的色散是指由于光纤中传输的信号是由不同模式或不同频率携带的，它们在传输过程 中速度不同，从而引起波形失真的一种物理现象。

模式色散：是指在光纤中由于各模式的轴向速度（传播路径）不同，使得到达终点的时间 也不相同，而引起的脉冲展宽。 材料色散：是指由于构成光纤的材料的折射率随传输广播的频率变化，导致模内不同频率 信号的传输速度不同而引起的色散。 波导色散：是指由光纤的几何结构所引起的色散。
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PON的基本原理
PON系统采用WDM（波分复用）技术，不同的方向使用不同波长的光信号，实 现单纤双向传输。
采用两种复用技术 下行数据流采用广播技术，实现天然组播； 上行数据流采用TDMA技术，灵活区分不同的ONU数据；
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按特殊用途分类：
保偏光纤、有源光纤、双包层或多包层光纤； 增敏光纤、特殊涂层光纤、耐辐射光纤、发光光纤；
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中博信息技术研究院有限公司把握现在 成就未来7常见光纤型号
G.651 多模光纤 G.652 零色散点在1310nm波长左右的单模光纤 G.653 零色散点在1550nm波长左右的单模光纤 G.654 截止波长位移单模光纤 G.655 非零色散位移单模光纤 G.656 宽带光传送的非零色散光纤 G.657 接入网用弯曲衰减不敏感单模光纤
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光缆的定义与结构
实际应用中，为了提高光纤的强度、耐温等性能，光纤必须制成光缆才能使 用。 光缆的定义:用适当的材料和缆结构，对通信光纤进行收容保护，使光纤免受 机械和环境的影响和损害，适应不同场合使用。 光缆结构可分为缆芯，加强元件和护层三大部分。
缆芯是光缆结构中的主体，其作用主要是妥善地安置光纤的位置，使光纤在各种外力 影响下仍能保持优良的传输性能； 加强元件一般采用圆形钢丝、扇形钢丝、钢绞线或钢管等；加强元件有两种设置方式， 一种是放在缆芯中心的中心加强方式，常用于层绞式和骨架式，另一种是放在护层中 的外层加强方式，常用于带式和束管式； 护层位于缆芯外围，是由护套等构成的多层组合体。护层结构应根据敷设条件选定， 敷设方式主要有管道、直埋、架空、水底（或海底）等几种。
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PON网络主要技术指标
基于PON 的FTTH 网络模式必须通过衰耗核算的方式，来确定其有效的传输距 离，确定OLT 覆盖区域和覆盖半径； 应根据网络建设中采用的不同技术、组网方式等做好带宽的合理测算，以满 足不同业务和不同客户群对带宽的差异化需求。
纤芯：折射率较高，用来传送光 包层：折射率较低，与纤芯一起形成 全反射条件 护套：强度大，能承受较大冲击，保 护光纤
纤芯
包层
护套（涂覆层）
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光纤的尺寸
外径：一般为125um(一根头发平均100um) 内径：单模9um 多模50/62.5um
四种常 见缆芯 结构：
Loose Tube optical cable 层绞式光缆 Slotted Core optical cable 骨架式光缆 Ribbon optical cable 带状光缆
Central Tube optical cable 中心束管式光缆 ZBITI
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光纤通信基础知识
2013年6月15日
课 程 提 纲

1 光纤基础知识 2 光缆基础知识 3 PON系统基础知识
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光纤通信的特点
光纤通信的优点：


通信容量大； 传输距离长； 保密性能好； 适应能力强； 体积小、重量轻、便于施工维护； 原材料丰富、价格低廉；
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课 程 提 纲
1 光纤基础知识 2 光缆基础知识

3 PON系统基础知识
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PON的定义与构成
PON的定义 PON：即无源光网络，Passive Optical Network的缩写，一种基于P2MP拓 朴的技术。 所谓无源是指光配线网ODN不含有任何电子器件及电子电源，ODN全部由光分 路器Splitter等无源器件组成，不需要贵重的有源电子设备。 无源光网络的构成 PON 由局侧的 OLT（Optical Line Terminal，光线路终端）、 用户侧的 ONU（Optical Network Unit，光网络单元）、 和两者之间的 ODN（Optical Distribution Network，光配线网络）组成。
125
9
125 50
125 62.5
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光纤的分类
按材料分类：
石英系光纤：纤芯与包层都是高纯度的二氧化硅（SiO2）掺有 适量杂质制成，损耗低、强度大、可靠性好、传输距离长，但 成本高，目前应用最为广泛； 石英芯塑料层光纤：纤芯采用石英制成，包层采用硅树脂，特 性同石英系光纤，但成本较低； 多成分玻璃光纤：一般采用SiO2、Na2O、CaO等多组玻璃材料 制成，其特点是损耗较低，但可靠性也比较差； 塑料光纤：纤芯与包层都是高度透明的聚苯乙烯或聚甲基丙烯 酸甲酯（有机塑料）制成，损耗大，传输距离很短，价格很低。 多用于家电、音响，以及短距的图像传输。 红外光纤：利用红外材料制成的光纤，具有极低的理论损耗极 限，适用于长距离通信。但由于目前工艺与技术原因，损耗相 当大，每公里几十-几百DB。
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PON系统传输距离测算公式
PON系统R/S-S/R最 大允许通道插损
单个活动连 接器的损耗
OLT-单个ONU之 间活接头数量
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PON系统的特点
多业务：PON系统要求提供语音，数据，视频等业务接入，业务透明性好 ，实现真正意义的全业务接入与“三网合一” 。 高带宽：EPON目前可以提供上下行对称的1.25Gb/s的带宽，并且随着以 太技术的发展可以升级到10Gb/s。GPON则是高达2.5Gb/s的带宽。 长距离接入：由于光纤的传输距离高达数百公里，所以实际上物理传输 层的距离瓶颈在收发光信号的设备光器件上，目前PON标准规定距离为 20km 成本相对低：由于PON系统的ODN部分没有电子部件，无需电源供应，因 此容易铺设，基本不用维护，建设维护成本低。设备相对简单，系统对 局端资源占用很少，系统初期投入低，扩展容易，投资回报率高。