光纖通信基本知識-課件

光纖通信基礎(chǔ)知識(FiberHandbookTechnologyData)美德（四川）電氣有限公司1ppt課件光纖通信基礎(chǔ)知識(FiberHandbook1光纖通信的優(yōu)點通信容量大中繼距離長不受電磁干擾資源豐富光纖重量輕、體積小2ppt課件光纖通信的優(yōu)點通信容量大2ppt課件2精品資料精品資料3你怎么稱呼老師？如果老師最后沒有總結(jié)一節(jié)課的重點的難點，你是否會認(rèn)為老師的教學(xué)方法需要改進(jìn)？你所經(jīng)歷的課堂，是講座式還是討論式？教師的教鞭“不怕太陽曬，也不怕那風(fēng)雨狂，只怕先生罵我笨，沒有學(xué)問無顏見爹娘……”“太陽當(dāng)空照，花兒對我笑，小鳥說早早早……”光纖通信基本知識--ppt課件4光通信發(fā)展簡史2000多年前烽火臺——燈光、旗語1880年光電話——無線光通信1970年光纖通信5ppt課件光通信發(fā)展簡史2000多年前5ppt課件5光纖通信發(fā)展史1966年“光纖之父”高錕博士首次提出光纖通信的想法。1970年貝爾研究所林嚴(yán)雄在室溫下可連續(xù)工作的半導(dǎo)體激光器。1970年康寧公司的卡普隆(Kapron)之作出損耗為20dB/km光纖。1977年芝加哥第一條45Mb/s的商用線路。6ppt課件光纖通信發(fā)展史1966年“光纖之父”高錕博士首次提出光纖通信6電磁波譜1cm1mm100um10um1um100nm10nm1nmλ波長10G100G1T10T100T10^1510^1610^17f(Hz)1.6um1.51.41.31.21.11.0um900800700600nm光通信使用范圍紅外線紫外線7ppt課件電磁波譜1cm1mm100um10um7光的基本知識光是一種電磁波可見光350nm—750nm光纖通信所用的波長

800——1600nm光的反射、折射全反射8ppt課件光的基本知識光是一種電磁波8ppt課件8光的基本知識n1n2n1<n2θ1θ2θ3入射折射反射視覺位置實際位置空氣水9ppt課件光的基本知識n1n2n1<n2θ1θ2θ3入射折射反射視覺位9光的基本知識n1n2n1>n2n1n2臨界角900臨界角n1n2全反射入射角=反射角θ1θ210ppt課件光的基本知識n1n2n1>n2n1n2臨界角900臨界角10光纖的結(jié)構(gòu)纖芯包層保護(hù)套11ppt課件光纖的結(jié)構(gòu)纖芯包層保護(hù)套11ppt課件11光纖的結(jié)構(gòu)纖芯core：折射率較高，用來傳送光；包層coating：折射率較低，與纖芯一起形成全反射條件；保護(hù)套jacket：強度大，能承受較大沖擊，保護(hù)光纖。3mm光纜橘色MM

黃色SM12ppt課件光纖的結(jié)構(gòu)纖芯core：折射率較高，用來傳送光；12pp12常見光纖名詞數(shù)值孔徑（NumericAperture）

NA=SINθ

θ接收錐13ppt課件常見光纖名詞數(shù)值孔徑（NumericAperture）

N13常見光纖名詞輸入輸入輸出輸出低數(shù)值孔徑NA高數(shù)值孔徑NANANA14ppt課件常見光纖名詞輸入輸入輸出輸出低數(shù)值孔徑NA高數(shù)值孔徑NANA14

外徑一般為125um(一根頭發(fā)平均100um)內(nèi)徑：單模9um

多模50/62.5um12595012562.5125光纖的尺寸15ppt課件外徑一般為125um(一根頭發(fā)平均100um)1215光纖的分類按材料分類：玻璃光纖：纖芯與包層都是玻璃，損耗小，傳輸距離長，成本高；膠套硅光纖：纖芯是玻璃，包層為塑料，特性同玻璃光纖差不多，成本較低；塑料光纖：纖芯與包層都是塑料，損耗大，傳輸距離很短，價格很低。多用于家電、音響，以及短距的圖像傳輸。16ppt課件光纖的分類按材料分類：16ppt課件16按照光纖的模式分類單模（Single-Mode）多模（Multi-Mode）按折射率分類階越光纖漸變折射率光纖

光纖的分類17ppt課件按照光纖的模式分類光纖的分類17ppt課件17光纖的損耗1310nm:0.35~0.5dB/Km1550nm:0.2~0.3dB/Km850nm:2.3~3.4dB/Km光纖熔接點損耗：0.2dB/點光纖熔接點1點/2km18ppt課件光纖的損耗1310nm:0.35~0.5dB/K18常見光纖名詞衰減：光在光纖中傳輸時的能量損耗

單模光纖

1310nm0.4~0.6dB/km

1550nm0.2~0.3dB/km

塑料多模光纖

300dB/km19ppt課件常見光纖名詞衰減：光在光纖中傳輸時的能量損耗

單模光纖

1319光纖的衰減光纖的衰減圖0.70.80.91.01.11.21.31.41.51.6λnm

OH-OH-OH-第一窗口第二窗口第三窗口衰減(dB/km)水峰值65432120ppt課件光纖的衰減光纖的衰減圖0.70.80.920色散(Dispersion)：光脈沖沿著光纖行進(jìn)一段距離后造成的頻寬變粗。它是限制傳輸速率的主要因素。模間色散：只發(fā)生在多模光纖，因為不同模式的光沿著不同的路徑傳輸。材料色散：不同波長的光行進(jìn)速度不同。波導(dǎo)色散：發(fā)生原因是光能量在纖芯及包層中傳輸時，會以稍有不同的速度行進(jìn)。在單模光纖中，通過改變光纖內(nèi)部結(jié)構(gòu)來改變光纖的色散非常重要。常見光纖名詞21ppt課件色散(Dispersion)：光脈沖沿著光纖行進(jìn)一段距離后造21光纖類型G.652零色散點在1300nm左右G.653零色散點在1550nm左右G.654負(fù)色散光纖G.655色散位移光纖全波光纖22ppt課件光纖類型G.652零色散點在1300nm左右22ppt課件22常見光纖名詞散射

由于光線的基本結(jié)構(gòu)不完美，引起的光能量損失，此時光的傳輸不再具有很好的方向性。光線缺陷23ppt課件常見光纖名詞散射

由于光線的基本結(jié)構(gòu)不完美，引起的光能量損失23光纖系統(tǒng)基礎(chǔ)知識一、基本光纖系統(tǒng)的構(gòu)架及其功能介紹：1.發(fā)送單元：把電信號轉(zhuǎn)換成光信號；2.傳輸單元：載送光信號的介質(zhì)；3.接收單元：接收光信號并轉(zhuǎn)換成電信號；4.連接器件：連接光纖到光源、光檢測以及其它光纖。24ppt課件光纖系統(tǒng)基礎(chǔ)知識一、基本光纖系統(tǒng)的構(gòu)架及其功能介紹：24pp24光纖系統(tǒng)基礎(chǔ)知識二、基本光纖系統(tǒng)方框圖：

信號光發(fā)射機(jī)光源中繼器檢測器光接收機(jī)信號電E/光O轉(zhuǎn)換光纖光O/電E轉(zhuǎn)換發(fā)送單元傳輸單元接收單元連接器件25ppt課件光纖系統(tǒng)基礎(chǔ)知識二、基本光纖系統(tǒng)方框圖：信號光發(fā)光源25常用連接器類型SCLCMT-RJDSCVF-45Opti-Jack26ppt課件常用連接器類型SCLC26常用連接器類型FCTypeSCTypeSC2TypeFDDType27ppt課件常用連接器類型FCTypeSCTypeSC2TypeF27常用連接器類型BICONICTypeD4TypeSMA905TypeSMA906TypeMINIBNCType28ppt課件常用連接器類型BICONICTypeD4TypeSMA28連接頭端面類型Ferrule+FlangeInsertionLoss(插入損耗)<0.3dBReturnLoss(回波損耗)PC>40dBSPC>45dBUPC>50dBAPC>60dB29ppt課件連接頭端面類型Ferrule+FlangeIn29無源器件耦合器（coupler）主要功能再分配光信號重要應(yīng)用在光纖網(wǎng)絡(luò)尤其是應(yīng)用在局域網(wǎng)在波分復(fù)用器件上應(yīng)用30ppt課件無源器件耦合器（coupler）30ppt課件30無源器件耦合器（coupler）基本結(jié)構(gòu)

耦合器是雙向無源器件

基本形式有樹型、星型

——與耦合器對應(yīng)的有分路器（splitter）31ppt課件無源器件耦合器（coupler）31ppt課件31無源器件耦合器

以圖形表示142332ppt課件無源器件耦合器

142332ppt課件32無源器件波分復(fù)用器

WDM—WavelengthDivisionMultiplexer

在一條光纖中傳輸多個光信號，這些光信號頻率不同，顏色不同。波分復(fù)用器就是要把多個光信號耦合進(jìn)同一根光纖中；解波分復(fù)用器就是從一根光纖中把多個光信號區(qū)分出來。33ppt課件無源器件波分復(fù)用器

WDM—WavelengthDivis33無源器件波分復(fù)用器（圖例）

λ1傳送器

λ2傳送器

λ1+

λ2

λ1+

λ2

λ1接收器

λ2接收器34ppt課件無源器件波分復(fù)用器（圖例）λ1傳送器λ2傳送34發(fā)送單元驅(qū)動器光源35ppt課件發(fā)送單元驅(qū)動器光源35ppt課件35接收單元檢測器放大器

輸出電路36ppt課件接收單元檢測器放大器輸出電路36ppt課件36光放大器

λ0

λ1輸入（信號弱）

λ1輸出（信號強）光放大器波分復(fù)用器耦合器

λ1光源監(jiān)測37ppt課件光放大器λ0λ1輸入λ1輸出光放大器波分復(fù)用器耦合器37光纖數(shù)字通信數(shù)字系統(tǒng)中脈沖的定義：10%90%50%脈沖寬度上升時間下降時間周期振幅38ppt課件光纖數(shù)字通信數(shù)字系統(tǒng)中脈沖的定義：10%90%50%脈沖寬度381.振幅：脈沖的高度在光纖系統(tǒng)中表示光功率能量。2.上升時間：脈沖從最大振幅的10%上升到90%所需要的時間。3.下降時間：脈沖從振幅的90%下降到10%所需要的時間。4.脈沖寬度：脈沖在50%振幅位置的寬度，用時間表示。5.周期：脈沖特定的時間，就是完成一個循環(huán)所需要的工作時間。6.消光比：1信號光功率于0信號光功率的比值。光纖數(shù)字通信39ppt課件1.振幅：脈沖的高度在光纖系統(tǒng)中表示光功率能量。光纖數(shù)字通信39光纖通信中常用單位的定義：1.dB=10log10(Pout/Pin)Pout:輸出功率;Pin:輸入