光纤通信通信初涉的技术.pptVIP

第六章 光纤通信;6.1.1光纤通信的发展 ;6.1.2光纤通信的工作波长;6.1.3 光纤通信的特点;6.2 光纤与光缆; ;由于石英玻璃质地脆、易断裂，为保护光纤不受损害，提高抗拉度，一般需要在裸光纤外面指经过两次涂覆。 裸光纤：由纤芯和包层组成。 光纤芯线：经过涂敷的裸光纤。 ;设纤芯和包层的折射率分别为n1和 n2，光在光纤中传输的必要条件是n1＞n2。 相对折射指数差（Δ） 当n１与n２的差别极小时，这种光纤称为弱导波光纤。 ;2．光纤的分类;;阶跃型光纤（SIF） 纤芯折射率呈均匀分布。 渐变型光纤（GIF） 纤芯折射率呈非均匀分布，在轴心处最大，而在光纤横截面内沿半径方向逐渐减小，在纤芯与包层的界面上降至包层折射率n2。 W型光纤（双包层光纤） 在纤芯与包层之间设有一折射率低于包层的缓冲层，使包层折射率介于纤芯和缓冲层之间。 ;6.2.2 光纤的导光原理;1．光的反射和折射;光的全反射 当光从光密物质（折射率大的物质）入射进光疏物质（折射率小的物质）时。 当入射角大于临界角。 ;光线在阶跃型光纤中的传播示意图;数值孔径 表示光纤的捕捉光线能力的大小。 NA是表示光纤特性的重要数，它反映光纤与光源等元件耦合时的耦合效率。若纤芯和包层的相对折射率差越大，NA值就越大，即光纤的集光能力就越强。 ;n14 n13 n12 n11 n11 n12 n13 n14;6.2.3 单模传输条件;1．归一化频率V;6.2.4 光纤的传输特性;1．光纤的损耗特性;光纤的传输损耗影响光信号的中继距离。 光纤损耗可以分为吸收损耗、散射损耗和其他损耗。 为什么光纤的工作窗口选择0.85μm、1.31μm、1.55μm？;2.光纤的色散特性;色散主要包括模式色散、色度色散和偏振模色散三种。 正常色散：介质的折射率n随着波长的增加而减小。 反常色散：介质的折射率n随着波长的增加而增加。 ;6.2.5 光缆;（1）缆芯 为了进一步保护光缆，增加光纤的强度，一般将带有涂敷层的光纤再套上一层塑料层，通常称为套塑。将套塑后且满足机械强度要求的单根或者多根光纤芯线 以不同的形式组合起来，就形成了缆芯。 光缆缆芯的基本结构大体上有层绞式、骨架式、束管式和带???式四种。 ;（2）加强构件 加强构件的作用事增加光缆的抗拉强度，提高光缆的机械性能。一般光缆的加强构件采用镀锌钢丝、钢丝绳、不锈钢或者高强度塑料加强构件等。一般加强构件位于光缆的中心，也有位于护层的，叫做护层加强构件。 （3）护层结构 护层的主要作用是保护缆芯，提高机械性能和防护性能。不同的护层结构适合不同的敷设条件。 光缆的护层分为外护层和护套两部分，护套用来防止钢带、加强构件等金属构件损伤光纤；外护层进一步增强光缆的保护作用。 （4）填充结构 填充结构用来提高光缆的防潮性能，在光缆缆间空隙中注入填充物，以防止水汽进入光缆。;;6.3 光纤通信系统;光发送机的主要作用 将电端机送来的数字基带电信号变换为光信号，并耦合进光纤线路中进行传输。光发送机中的光源是整个系统的核心器件。 光接收机的主要作用 将光纤传输后的幅度被衰减、波形产生畸变的、微弱的光信号变换为电信号，并对电信号进行放大、整形、再生成与发送端相同的电信号，输入到电接收端机，光接收机中关键器件是半导体光检测器。 中继器的主要作用 可对微弱的光信号直接进行放大的器件，其主要功能是提供光信号的增益，以补偿光信号在传输过程中的衰减，增加传输系统无中继距离。;6.3.1 光源;6.3.2中继器;光信号通过光发射机送到光缆传输，中间经过中继器进行信号波形修整、再生、放大后，继续传输，直到传到接收机。;6.4 SDH;6.4.2 SDH的帧格式和速率;SDH等级;6.5 光波分复用的基本概念;6.5.2 光波分复用的特点;6.6 全光网络