光通信基礎(chǔ)實訓

1、光通信基礎(chǔ)培訓教材閱讀筆記1反射：1=1 折射：n 1 sin 1 =n 2 sin 2 全反射： sin 1 = n 2 / n 1 平面波的反射和折射n 2n 1112光通信基礎(chǔ)原理2在光纖的數(shù)值 孔徑角內(nèi)，以某一角度射入光纖端面，并能在光纖的纖芯到包層界面上形成全反射的傳播光線就可稱為一個光的傳輸模式。光纖的傳播模式 高次模 基模 低次模3多模光纖：突變型光纖 漸變型光纖（G.651）單模光纖：標準常規(guī)光纖（G.652） 色散位移光纖（G.653） 非零色散位移光纖（G.655） 色散補償光纖光纖的傳播模式4光纖的色散脈沖展寬T 光纖中的信號是由不同的頻率成分和不同的模式成分來攜帶的，這

2、些不同的頻率成分和不同的模式成分的傳輸速度不同，到達光纖終端有先有后，從而引起波形畸變的一種現(xiàn)象色散。色散的定義5光纖的色散色散的表示方法色散的大小由時延差表示。時延：指信號傳輸單位長度時，所需要的時間。時延差：不同速度的信號在時延上的差別。時延本身不代表色散的大小，因為任何光信號傳輸某個距離都需要時間，即都有時延，而信號中不同頻率成分或不同模式成分之間的時延差才能表示色散的大小。時延差越大，色散越嚴重。單位： p s /km . nm6色散的特性曲線光纖的色散純石英玻璃材料色散與波長的關(guān)系7損耗的定義光纖的損耗8吸收損耗：光波通過光纖材料時，一部分光能變成熱能，造成光功率的損失。本征吸收：是

3、光纖基礎(chǔ)材料(如SiO2)固有的吸收，不是雜質(zhì)或缺陷引起的，因此，本征吸收基本確定了某一種材料吸收損耗的下限。雜質(zhì)吸收：由光纖材料的不純凈而造成的附加吸收損耗。散射損耗：由于光纖的材料、形狀、折射率分布等的缺陷或不均勻，使光纖中傳導的光與微小粒子相碰撞發(fā)生散射，由此產(chǎn)生的損耗。散射:指光通過密度或折射率等不均勻的物質(zhì)時，除了在光的傳播方向以外，在其他方向也可以看到光，這種現(xiàn)象叫光的散射。光纖的損耗9附加損耗：微彎損耗：光纖側(cè)面受到不均勻壓力，軸向上發(fā)生微米級 彎曲，造成纖芯與包層界面微小凹凸，產(chǎn)生光輻射損耗。彎曲損耗：光纖彎曲的曲率半徑較小，光泄露到包層中，產(chǎn)生損耗。接續(xù)損耗：光纖接續(xù)時，兩纖

4、芯間不完全吻合，致使一根光纖的出射光泄露到包層而輻射損耗掉。光纖的損耗10損耗起因光纖的損耗11光纖損耗與色散 EDFA帶寬1.21.31.41.51.61.7波長 (mm)損耗 (dB/km)0.10.20.40.81.00-20-101020色散 (ps/nm-km)損耗 (各類光纖)SMFDSFNZDF+NZDF-G.652G.653G.655+G.655-12光纖光接頭色散代價光線路光功率損耗冗余光端設(shè)備光功率冗余光纖光功率損耗13散射影響受激拉曼散射 （SRS）受激布里淵散射（SBS）光纖克爾(折射率引起)效應(yīng)自相位調(diào)制（SPM）交叉相位調(diào)制（XPM）四波混頻（FWM）光纖光纖非線性

5、效應(yīng)14光纖四波混頻FWM效應(yīng)信道間相互作用產(chǎn)生新的頻率相關(guān)參數(shù)有信道數(shù)、信道間隔和信道功率等w1w2ww1w22w1-w22w2-w1w光纖15產(chǎn)生信號間干擾;當偏振相關(guān)損耗產(chǎn)生的二次效應(yīng)可能產(chǎn)生PMD與色度色散之間的耦合從而增加色散的統(tǒng)計分量;解決辦法之一是改進光纖工藝或在系統(tǒng)輸入輸出端插入偏振控制器。光纖偏振模色散PMD由光纖的雙折射引起,諸如應(yīng)力、彎曲、扭絞、溫度等隨機引入16EDFA結(jié)構(gòu)EDFA是英文“Erbium-doped Optical Fiber Amplifier”的縮寫,意即摻鉺光纖放大器， 是一種對信號光放大的一種有源光器件。鉺摻雜光纖隔離器WDM耦合器PinPoutlNl2l1lNl2l1隔離器泵浦激光器980nm,1480nm17散射影響受激拉曼散射 （SRS）受激布里淵散射（SBS）光纖克