光纖通信產(chǎn)品知識資料

1、 光纖及光纖通信的發(fā)展史與趨勢 電磁波的波譜 光纖通信系統(tǒng)基本組成 光纖分類特點 常用光纖規(guī)格 常用光纖組成結(jié)構(gòu) 光纖的制造 光纖通信的特點 光纖的敷設(shè)方式 造成光纖衰減的主要原因 光纖產(chǎn)品的功能 光纖產(chǎn)品在網(wǎng)絡(luò)綜合布線系統(tǒng)的應(yīng)用 光纖通信系統(tǒng)的應(yīng)用 主要內(nèi)容主要內(nèi)容 光纖是光纖的完整名稱叫做光導(dǎo)纖維英文名是 ，也有叫 的，是用純石英（玻璃）以特別的工藝?yán)杀阮^發(fā)還細(xì)中間有介質(zhì)的玻璃管。 光纜( )主要是由光導(dǎo)纖維（細(xì)如頭發(fā)的玻璃絲）和塑料保護(hù)套管及塑料外皮構(gòu)成，光纜內(nèi)沒有金、銀、銅等，一般無回收價值。光纜是一定數(shù)量的光纖按照一定方式組成纜心，外包有護(hù)套，有的還包覆外護(hù)層，用以實現(xiàn)光信號傳輸?shù)?/p>

2、一種通信線路。 光纖通信是以光纖為傳輸媒質(zhì),以光信號為信息載體的通信方式。 定定 義義 光纖的發(fā)展史 l1953年，英國倫敦學(xué)院卡帕尼博士首次發(fā)明了用極細(xì)的玻璃制作的光導(dǎo)纖維：芯層+包層。芯層的折射率大于包層，光在其中做全反射。l1960年左右，最好的光纖損耗也在1000 分貝/公里 ()。由于，損耗很大，它最初被用于醫(yī)療，如內(nèi)窺鏡。l1970年起，光纖研制取得了重大突破l1970年，美國康寧()公司研制成功損耗20的石英光纖。l1972年，康寧公司高純石英多模光纖損耗降低到4 。l1973年，美國貝爾()實驗室的光纖損耗降低到2.5。1974年降低到1.1。l1976年，日本電報電話()公司

3、將光纖損耗降低到0.47 (波長1.2m)。l目前，波長為1.55 m的光纖損耗 0.2 ，已接近了光纖最低損耗的理論極限。 光纖通信的發(fā)展史 l1960年,美國人梅曼發(fā)明第一臺紅寶石激光器 l1966年，英籍華人高錕指出：如果能夠減少玻璃中的雜質(zhì)含量，就可以制造出損耗低于20的光纖。l1970年是使光纖通信發(fā)展出現(xiàn)跨越的一年，美國康寧公司研制出了損耗系數(shù)為20的光纖.同年，美貝爾公司研制出使用壽命長達(dá)幾小時的半導(dǎo)體激光器。光纖通信從此進(jìn)入飛速發(fā)展。l1880年，美國科學(xué)家貝爾發(fā)明光電話 。光通信開始起源發(fā)展。 光纖通信發(fā)展三個階段光纖通信發(fā)展三個階段19661976年,是從基礎(chǔ)研究到商業(yè)應(yīng)用

4、的開發(fā)時期。19761986年是以提高傳輸速率和增加傳輸距離為目的和大力推廣的發(fā)展階段。19861996年是以實現(xiàn)超大容量超長距離為目標(biāo),全面深入開展新技術(shù)援救階段。 2010年光纖市場分析年光纖市場分析l 2010 2010年光纖光纜市場總體將供大于求，產(chǎn)能利用率仍處于較高水平。自從年光纖光纜市場總體將供大于求，產(chǎn)能利用率仍處于較高水平。自從20082008年年下半年市場需求明顯向好，下半年市場需求明顯向好，20092009年光纖光纜行業(yè)供不應(yīng)求。展望年光纖光纜行業(yè)供不應(yīng)求。展望20102010年，預(yù)計光纖需年，預(yù)計光纖需求約在求約在80008000萬萬90009000萬芯公里，有效供給產(chǎn)能

5、約在萬芯公里，有效供給產(chǎn)能約在90009000萬萬1000010000萬芯公里，預(yù)計全年萬芯公里，預(yù)計全年產(chǎn)能富余約產(chǎn)能富余約10001000萬芯公里，產(chǎn)能利用率約在萬芯公里，產(chǎn)能利用率約在85%90%85%90%之間，相比歷史處于較高水平。之間，相比歷史處于較高水平。l20102010年光纖價格下降已是共識。幾大光纖廠商都預(yù)期年光纖價格下降已是共識。幾大光纖廠商都預(yù)期20102010年光纖價格將下降，招年光纖價格將下降，招標(biāo)價格可能有標(biāo)價格可能有713%713%的下降幅度?？傮w上，由于光纖光纜市場集中度已經(jīng)較高，廠商間的下降幅度?？傮w上，由于光纖光纜市場集中度已經(jīng)較高，廠商間的協(xié)作溝通能力提

6、升，對價格影響力亦有提升，在市場需求仍然旺盛的背景下，預(yù)計的協(xié)作溝通能力提升，對價格影響力亦有提升，在市場需求仍然旺盛的背景下，預(yù)計下降幅度在下降幅度在10%10%以內(nèi)。以內(nèi)。l行業(yè)毛利率兩頭受壓。預(yù)計行業(yè)毛利率兩頭受壓。預(yù)計20102010年光纖價格下降，而光纖原材料年光纖價格下降，而光纖原材料預(yù)制光棒的價預(yù)制光棒的價格上升的概率較大，主要原因在于光纖需求量上升，而全球光棒產(chǎn)能滿產(chǎn)，供應(yīng)增長格上升的概率較大，主要原因在于光纖需求量上升，而全球光棒產(chǎn)能滿產(chǎn)，供應(yīng)增長相對較少，預(yù)計進(jìn)口光棒價格可能提升相對較少，預(yù)計進(jìn)口光棒價格可能提升510%510%。在兩者的作用下，行業(yè)毛利率將大致回。在兩者的

7、作用下，行業(yè)毛利率將大致回落至落至20082008年的水平。年的水平。l中長期看，光纖光纜行業(yè)的景氣度仍有支撐。主要有兩大支撐因素：一是全球尤中長期看，光纖光纜行業(yè)的景氣度仍有支撐。主要有兩大支撐因素：一是全球尤其是國內(nèi)光通信行業(yè)的發(fā)展因其是國內(nèi)光通信行業(yè)的發(fā)展因 3G 3G、三網(wǎng)融合等因素的推動處于一個、三網(wǎng)融合等因素的推動處于一個5-105-10年的景氣期。年的景氣期。二是光纖預(yù)制棒有望在明年取得行業(yè)性突破，并有望在未來五年內(nèi)實現(xiàn)國產(chǎn)化，形成二是光纖預(yù)制棒有望在明年取得行業(yè)性突破，并有望在未來五年內(nèi)實現(xiàn)國產(chǎn)化，形成新的行業(yè)增長動力。新的行業(yè)增長動力。 電磁波的波譜電磁波的波譜 100 TH

8、 z10 TH z1 TH z100 G H z10 G H z1 G H z100 MH z10 MH z1 MH z1 m可見光線10 m100 m1 m m10 m m100 mm1 m10 m100 m中波 (MF)短波 (H F)米波 (V H F)分米波(U H F)厘米波(SH F)毫米波(EH F)亞毫米波遠(yuǎn)紅外線近紅外線(光纖通信用）頻率波長名稱紫外線 光纖的損耗 l1310 : 0.35 -0.5 l850 : 2.3 -3.4 l光纖熔接點 1點/2 光纖通信系統(tǒng)的基本組成信息源電發(fā)射機(jī)光發(fā)射機(jī)光接收機(jī)電接收機(jī)信息宿基本光纖傳輸系統(tǒng)光纖線路接 收發(fā) 射電信號輸入光信號輸出

9、光信號輸入電信號輸出 下圖示出單向傳輸?shù)墓饫w通信系統(tǒng)，包括發(fā)射、接收和作為廣義信道的基本光纖傳輸系統(tǒng)。 光發(fā)送機(jī)光發(fā)送機(jī)組成 半導(dǎo)體光源(核心)、驅(qū)動器和調(diào)制器。功能 將待發(fā)送的電信號進(jìn)行電/光轉(zhuǎn)換,并將轉(zhuǎn)換出的光信號最大限度的注入光纖中進(jìn)行傳輸。 光纖線路光纖線路 常用光纖連接器類型常用光纖連接器類型SC LC MT-RJ DSC VF-45 Opti-Jack 常用光纖連接器類型常用光纖連接器類型 2 常用光纖跳線常用光纖跳線 光接收機(jī)光接收機(jī)組成 光電檢測器(核心)、放大器和相關(guān)電路功能 將光纖傳來的光信號進(jìn)行光/電轉(zhuǎn)換,并對轉(zhuǎn)換出的電信號進(jìn)行放大和恢復(fù). 光中繼器光中繼器 功能將經(jīng)過一

10、段光纖線路傳輸后產(chǎn)生了失真的光信號進(jìn)行放大及再生后送入下一段光纖中傳送從而可延長光信號傳輸距離。 光纖收發(fā)器光纖收發(fā)器 功能光/電信號的轉(zhuǎn)換。 光纖模塊光纖模塊 功能應(yīng)用于連續(xù)光通信（城域網(wǎng)、以太網(wǎng)、光纖通路）交換機(jī)的光收發(fā)模組。從材料角度分 石英系光纖、多組分玻璃光纖、塑料包層石英芯光纖、全塑料光纖和氟化物光纖等。按傳輸模式分 單模光纖和多模光纖。按折射率分布情況分 階躍型和漸變型光纖。按光纜結(jié)構(gòu)分 束管式光纜，層絞式光纜，緊抱式光纜，帶式光纜，非金屬光纜和可分支光纜。按工作波長分 短波長光纖、長波長光纖和超長波長光纖。 光纖的分類光纖的分類單模： 8/125m， 9/125m， 10/12

11、5m多模： 50/125m 歐洲標(biāo)準(zhǔn)，62.5/125m 美國標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)，醫(yī)療和低速網(wǎng)絡(luò)： 100/140m， 200/230m塑料光纖： 98/1000m 用于汽車控制。 常用光纖規(guī)格常用光纖規(guī)格區(qū)別在于： 1. 單模光纖芯徑?。?0左右），僅允許一個模式傳輸，色散小，工作在長波長（1310和1550），與光器件的耦合相對困難 2. 多模光纖芯徑大（62.5或50），允許上百個模式傳輸，色散大，工作在850或1310。與光器件的耦合相對容易 3、千兆，62.5/125光纖不超過275米，50/125光纖不超過550米。單模可以傳幾十公里。 單模光纖和多模光纖的區(qū)別單模光纖和多模光纖的區(qū)別 常見

12、光纖的組成結(jié)構(gòu)常見光纖的組成結(jié)構(gòu)松套層絞式雙鎧裝光纜(直埋)松套層絞式光纜（防雷型）中心束管式鎧裝光纜(室外)中心束管式雙鎧裝光纜(直埋)室內(nèi)單芯單元光纜（室內(nèi)）自乘式架空光纜制造光纖的方法很多，目前主要有：管內(nèi)(化學(xué)汽相沉積)法，棒內(nèi)法，(等離子體化學(xué)汽相沉積)法和(軸向汽相沉積)法。但不論用哪一種方法，都要先在高溫下做成預(yù)制棒，然后在高溫爐中加溫軟化，拉成長絲，再進(jìn)行涂覆、套塑，成為光纖芯線。光纖的制造要求每道工序都要相當(dāng)精密，由計算機(jī)控制。在制造光纖的過程中，要注意：光纖原材料的純度必須很高。必須防止雜質(zhì)污染，以及氣泡混入光纖。要正確控制折射率的分布；正確控制光纖的結(jié)構(gòu)尺寸；盡量減小光纖

13、表面的傷痕損害，提高光纖機(jī)械強(qiáng)度。 光纖的制造光纖的制造傳輸衰減小，傳輸距離長。傳輸頻帶寬，通信容量大?？闺姶鸥蓴_，傳輸質(zhì)量好。體積小、重量輕、便于施工。原材料豐富，節(jié)約有色金屬，有利于環(huán)保。易碎不易接續(xù)。 光纖通信的特點光纖通信的特點 針對各種應(yīng)用和環(huán)境條件等，通信光纜有架空、直埋、管道、水底、室內(nèi)等敷設(shè)方式。其中架空光纜的敷設(shè)方法有兩種：1. 吊線式：先用吊線緊固在電桿上，然后用掛鉤將光纜懸掛在吊線上，光纜的負(fù)荷由吊線承載。2. 自承式：用一種自承式結(jié)構(gòu)的光纜，光纜呈“8”字型，上部為自承線，光纜的負(fù)荷由自承線承載。 光纖的敷設(shè)方式光纖的敷設(shè)方式造成光纖衰減的主要因素有：本征，彎曲，擠壓，

14、雜質(zhì)，不均勻和對接等。本征：是光纖的固有損耗，包括：瑞利散射，固有吸收等。彎曲：光纖彎曲時部分光纖內(nèi)的光會因散射而損失掉，造成損耗。擠壓：光纖受到擠壓時產(chǎn)生微小的彎曲而造成的損耗。雜質(zhì)：光纖內(nèi)雜質(zhì)吸收和散射在光纖中傳播的光，造成的損失。不均勻：光纖材料的折射率不均勻造成的損耗。對接：光纖對接時產(chǎn)生的損耗，如：不同軸(單模光纖同軸度要求小于0.8m)，端面與軸心不垂直，端面不平，對接心徑不匹配和熔接質(zhì)量差等。 造成光纖衰減的主要原因造成光纖衰減的主要原因光纜終端盒光纜終端盒主要用于光纜終端的固定，光纜與尾纖的熔接及余纖的收容和保護(hù)。光纖盒 光纖盒應(yīng)用于利用光纖技術(shù)傳輸數(shù)字和類似語音，視頻和數(shù)據(jù)信

15、號。光纖盒可進(jìn)行直接安裝或桌面安裝。特別適合進(jìn)行高速的光纖傳輸。光纖配線架(柜) 具有如下功能：光纜的固定，保護(hù)和接地；光纜纖芯與尾纖的熔接；光路的調(diào)配并提供測度端口；冗余光纖及尾纖的存貯管理。光纖配線箱 光纖配線箱特別適合于光纖接入網(wǎng)中的光纖終端點，具有光纜的配線和熔接功能，可以實現(xiàn)光纜纖芯的靈活調(diào)線及存儲。跳線 跳線就是不帶連接器的電纜線對或電纜單元，用在配線架上交接各種鏈路。 光纖產(chǎn)品的功能光纖產(chǎn)品的功能 光纖在網(wǎng)絡(luò)綜合布線系統(tǒng)中應(yīng)用光纖在網(wǎng)絡(luò)綜合布線系統(tǒng)中應(yīng)用設(shè)備間設(shè)備間建筑群子系統(tǒng)建筑群子系統(tǒng)干線子系統(tǒng)干線子系統(tǒng)管理管理間間配線子系統(tǒng)配線子系統(tǒng)工作區(qū)布線工作區(qū)布線 光纖通信系統(tǒng)的應(yīng)用

16、光纖通信系統(tǒng)的應(yīng)用1. 光纖通信網(wǎng)光纖公用電信網(wǎng)：核心網(wǎng)、城域網(wǎng) 我國市內(nèi)電話光纜傳輸試驗從 1978 年開始。目前，公用電信網(wǎng)的傳輸線基本上均是采用光纖光纜連接。光纖局域網(wǎng)光纖寬帶網(wǎng)光纖接入網(wǎng)無線通信網(wǎng)海底光纜及洲際通信網(wǎng) 光纖通信系統(tǒng)的應(yīng)用光纖通信系統(tǒng)的應(yīng)用2. 能源、交通和其他電力系統(tǒng)的監(jiān)視、控制和管理：由于使用了光纖，不受強(qiáng)電磁干擾，不僅信息傳輸量增大，而且工作更加可靠。傳輸信息用的光纖，可以放在輸電線、地線的中心，不受干擾，施工方便。用電設(shè)備觀測雷擊很困難，因為雷擊對電設(shè)備也可能造成破壞。而用光纖卻可以直接觀測雷擊現(xiàn)象，觀測裝置由檢測器、光纖和觀測記錄儀等組成。雷擊時位于鐵塔上的檢測

17、器產(chǎn)生瞬間高電壓，由于是光纖傳輸，對觀測記錄儀不會造成影響。 光纖通信系統(tǒng)的應(yīng)用光纖通信系統(tǒng)的應(yīng)用2. 能源、交通和其他煤炭系統(tǒng)的監(jiān)視、控制和管理： 電監(jiān)控系統(tǒng)信號均為電信號，在含瓦斯高的礦井中容易引起爆炸。因此，如果考慮安全因素，電信號功率不能太大，這又導(dǎo)致傳輸距離受限。而如果采用光纖系統(tǒng)，很多設(shè)備可以無源化，即保證了安全，又能實現(xiàn)遠(yuǎn)距離監(jiān)控。 光纖通信系統(tǒng)的應(yīng)用光纖通信系統(tǒng)的應(yīng)用2. 能源、交通和其他鐵路通信網(wǎng) 鐵路通信網(wǎng)是直接為鐵路運輸調(diào)度服務(wù)的獨立通信網(wǎng)。它具有結(jié)點多，分支、插入話路頻繁，通信容量有大有小，通信距離長短不一，組網(wǎng)方式多種多樣，傳輸信號種類各異等特點。電氣化鐵路對通信要求：通信容量要大，不受電力機(jī)車強(qiáng)電磁干擾，傳輸電話、數(shù)據(jù)以外還要傳輸列車運行的長距離無人監(jiān)控圖像信號。除了光纖通信，沒有哪一種通信方式能滿足這些要求。地鐵控制系統(tǒng)高速公路監(jiān)控系統(tǒng) 光纖通信系統(tǒng)的應(yīng)用光纖通信系統(tǒng)的應(yīng)用3. 軍事戰(zhàn)術(shù)通信主要有兩種系統(tǒng)：一種是本地分配系統(tǒng)，包括戰(zhàn)地指揮所的布線，兵器之間的連接，野戰(zhàn)計算機(jī)的互連，以及基地信息傳輸系統(tǒng)等；一種是長距離戰(zhàn)術(shù)通信系統(tǒng)，一般通信距離超過 1千米。水下通信系統(tǒng)是掃雷艦與浮游載體之間的數(shù)據(jù)傳輸線路。掃雷艦的主要任務(wù)是清掃航道上的水雷，而利用浮游載體掃雷最為