光通信系统光缆光纤知识
2、G.652B相对于G.652A,PMDQ链路值由0.5降低至0.2 3、G.652D相对于G.652B,降低了水峰衰减,相对于 G.652C降低了偏振模色散。
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光通信系统
——通信光纤
(3)G.652D光纤的发展与应用 ? G.652光纤可细分为A、B、C、D四个子类。其中G.652A和
G.652B为常规单模光纤,其水峰处衰减未作优化;G.652C 和G.652D为低水峰单模光纤,永久地降低水峰的衰减。 ? 几种G.652光纤的主要性能区别:
1、G.652C/D规定了1383NM衰减特性,并经氢老化试验, 使OH漂移出长波长,大于1700nm,不在光通信系统的工作 波长范围内
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光纤知识
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光通信系统
——通信光纤
1、光纤 (1)光纤的结构 光纤由两种不同折射率的玻璃材料拉制而成。 多模纤芯的标称直径为50μ m或62.5μ m,单模光纤纤芯的标称模称直径为
9~10μ m。
包层(n2)
纤芯(n1)
D
D为光纤纤芯直径或模场直径
光纤的基本结构
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(1)光纤的结构
紧套光纤
光通信系统
输入 电信号
光发射机
调制
光源
光纤光缆
光接收机
光电 检测
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
放大 恢复
输出 电信号
光纤通信系统的基本构成
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光通信系统
——概述
1、光纤通信 光波为载波,光导纤维为传输介质的通信方式
2、光纤通信的特点 (1)优点:
? 传输频带极宽,通信容量很大 ? 传输衰减小,距离远 ? 信号串扰小,传输质量高 ? 抗电磁干扰,保密性好 ? 光纤尺寸小,重量轻,便于运输和敷设 ? 耐化学腐蚀,适用于特殊环境 ? 原材料资源丰富,节约有色金属
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光通信系统
——通信光纤
(6)光纤的机械特性 ? 拉力强度:由光纤表面的微裂纹决定筛选应力:0.69GPa ? 静态疲劳:微裂纹、水分和一定的应力
(7)光纤的非线性效应 在带有掺铒放大器密集波分复用大容量、超高速的光纤通信系统中, 由于大的光功率引起信号与光纤的相互作用而产生各种非线性效应。
非线性效应种类: ? 自相位调制效应(SPM) ? 受激拉曼散射(SRS) ? 四波混频(FWM)
(2)缺点:
? 光纤弯曲半径不宜过小 ? 光纤的切断和连接操作技术要求较高 ? 分路、耦合操作繁琐
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光通信系统
——概述
3、光缆线路特点:
(1)光缆线路的中继距离长。 (2)光缆线路一般无需进行充气维护,因为绝大部分光缆均为 充油光缆,即缆芯中均充满了石油膏。 (3)光缆接头装置及剩余光缆的放置必须按规定方法进行,以 保证光纤应有的曲率半径,尽可能地减少光信号衰减。 (4)在水泥管孔中布放多条光缆时均需加塑料子管保护。 (5)光纤的接续方法与接续设备均比电缆线路复杂,技术含量 更高。
波长色散(材料色散、波导色散、折射剖面色散) ?色散表示方法:群时延差 ?常用光纤色散(系数) G.652光纤(B1): (1)在1288~1339nm范围内色散系数不大于3.5 ps/nm.km (2)1550nm波长的色散系数不大于18 ps/nm.km G.655光纤(B4):0.1ps/(nm.km)≤D(λ )≤10.0ps/(nm.km)
产生衰减的原因:光吸收、光散射 常用光纤平均衰减: G.652光纤(B1) 1310nm波长: 衰减平均值≤0.36 dB/km 1550nm波长: 衰减平均值≤0.22 dB/km G.655光纤(B4) 1550nm波长: 衰减平均值≤0.22 dB/km
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光通信系统
——通信光纤
(4)色散 光纤数字通信中,由于光纤中的信号是由不同的频率成分和不同的模式成 分来携带的,这些不同的频率成分和不同的模式成分的传输速率不同,从 而引起色散。是影响光纤带宽,限制光纤传输容量的参数。采用色散补偿 光纤来降低。 ?色散种类:模间色散(单模光纤无模间色散)
——通信光纤
光纤 一次涂覆层 缓冲层 二次涂覆层
松套光纤
松套管(PBT) 油膏 一次涂覆层 光纤
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光通信系统
——通信光纤
(2)光纤的分类 ? 按光纤的材料分:石英光纤、塑料光纤(正在研究、试用阶段) ? 按光纤剖面折射率分布分:阶跃型光纤、渐变型光纤见下图
? 按传输的模式分:多模光纤、单模光纤 ? 按ITU-T建议分:G.651(渐变型多模光纤)、G.652(普通单模光纤)、 ? G.653(色散位移光纤)、G.654(1550nm性能最佳光纤)、G.655 光纤(非零色散位移光纤)
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光通信系统
——通信光纤
4、单模光纤的选用 选用原则: (1)工作波长因素
?G.652光纤在1550nm窗口衰减小,但其在1550nm窗口色散大,不利于 高速系统的长距离传输。 ?G.653光纤在1550nm窗口色散为零,但其在波分复用时会出现四波混 频效应,故被限用于单信道高速系统。 ?G.655光纤在1550nm窗口衰减小、色散低,大大减少四波混频效应, 故其可用于远距离、波分复用、高速系统。 ?新建系统在传输速率和价格允许的条件下,应优选G.655光纤。扩容 系统将原系统的G.652光纤的工作波长选择到1550nm波长,可用色散 补偿光纤来解决色散问题。 (2)衰减和非线性因素 对采用波分复用和光纤放大器的高速系统较优先选用G.655光纤和 G.652D光纤。
光通信基础知识
——系统、光纤、光缆
二○一○年五月
主要内容
光通信系统概述 光纤知识 光缆知识
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光通信系统概述
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光通信系统
通信传输网常用的物理媒体——光纤、微波、电缆 以光纤为通信载体,可提供高速往外通道的光纤传输网已成为目前通 信传输网的主要部分。 一个基本的光纤通信系统由三大部分构成:光发射设备、光纤光缆、 光接收设备。
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光通信系统
——通信光纤
3、单模光纤的主要参数 (1)几何特性:模场直径9~10μ m,偏差小于10%;模场同心度误差不 得大于1μ m,实际商用小于0.5μ m。 (2)弯曲损耗:宏弯损耗G.652在1550nm,100圈直径为60mm的光纤所增 加的损耗不得大于1dB,G.655光纤不应大于0.5dB。 (3)衰减:表明了光纤对光能的传输损耗,是对光纤质量评定和确定光 纤通信系统中继距离的重要依据。