学习资料光纤基础知识.pptVIP

光纤基础知识 (Fiber Handbook Technology Data) 光纤通信的优点 1.高频宽：1.0GHz ～数百GHz 2.低衰减：传输距离长，目前可达120公里长，中间不用加装中继器 3.不受电磁或串音干扰 4.体积小、重量轻 5.安全性高 6.可靠度高且易于维护 光纤通信的缺点 光纤易折断 连接困难 怕弯曲 光通信发展简史 2000多年前 烽火台——灯光、旗语 1880年 光电话——无线光通信 1970年 光纤通信 光纤通信发展史 1966年“光纤之父”高锟博士首次提出光纤通信的想法。 1970年贝尔研究所林严雄在室温下可连续工作的半导体激光器。 1970年康宁公司的卡普隆(Kapron) 之作出损耗为20dB/km石英光纤。 1977年芝加哥第一条45Mb/s的商用线路。 电磁波谱 1cm 1mm 100um 10um 1um 100nm 10nm 1nm λ波長 10G 100G 1T 10T 100T 10^15 10^16 10^17 f (Hz) 1.6um 1.5 1.4 1.3 1.2 1.1 1.0um 900 800 700 600nm 光通信使用范围 红外线 紫外线 光纤的结构 纤芯 包层 保护套 纤芯 core：折射率较高，用来传送光； 包层 coating：折射率较低，与纤芯一起形成全反射条件； 保护套 jacket：强度大，能承受较大冲击，保护光纤。 光纤种类 光纤作为光通信的传播媒介，分为多模光纤和单模光纤。 多模光纤（橘红色）的纤芯直径为50um~62.5um，包层外直径125um，适用于短距离传输（2KM-5KM)； 单模光纤（黄色）的纤芯直径为8.3um，包层外直径125um，多用于中长距离传输（20KM-120KM）。 光纤通信的主要优点：大容量，损耗低，中继距离长，必威体育官网网址性强，体积小，重量轻，光纤的原材料取之不竭。 缺点：易折断，连接困难，怕弯曲。 外径:一般为125um(一根头发平均100um) 内径:单模9um 多模50/62.5um 125 9 50 125 62.5 125 光纤的尺寸 光纤的分类 按材料分类： 玻璃光纤：纤芯与包层都是玻璃，损耗小，传输距离长，成本高； 胶套硅光纤：纤芯是玻璃，包层为塑料，特性同玻璃光纤差不多，成本较低； 塑料光纤：纤芯与包层都是塑料，损耗大，传输距离很短，价格很低。多用于家电、音响，以及短距的图像传输。 ? ? 5 光模块简介 光收发一体模块由光电子器件、功能电路和光接口等组成，光电子器件包括发射和接收两部分。发射部分是：输入一定码率的电信号经内部的驱动芯片处理后驱动半导体激光器（LD）或发光二极管（LED）发射出相应速率的调制光信号，其内部带有光功率自动控制电路，使输出的光信号功率保持稳定。接收部分是：一定码率的光信号输入模块后由光探测二极管转换为电信号。经前置放大器后输出相应码率的电信号，输出的信号一般为PECL电平。同时在输入光功率小于一定值后会输出一个告警信号。 目前常规通用的光模块主要包括：光发送器，光接收器，Transceiver（光收发一体模块）以及Transponder（光转发器）。 ? Transceiver（光收发一体模块） Transceiver的主要功能是实现光电/电光变换，包括光功率控制、调制发送，信号探测、IV转换以及限幅放大判决再生功能，此外还有些防伪信息查询、TX-disable等功能，常见的有：SIP9、SFF、SFP、GBIC、XFP等。 Transponder（光转发器） Transponder除了具有光电变换功能外，还集成了很多的信号处理功能，如：MUX/DEMUX、CDR、功能控制、性能量采集及监控等功能。常见的Transponder有：200/300pin，XENPAK，以及X2/XPAK等。 光模块的传输距离分为短距、中距和长距三种。一般认为2km及以下的为短距离，10～20km的为中距离，30km、40km及以上的为长距离。 光模块的传输距离受到限制，主要是因为光信号在光纤中传输时会有一定的损耗和色散。 ????损耗是光在光纤中传输时，由于介质的吸收散射以及泄漏导致的光能量损失， 这部分能量随着传输距离的增加以一定的比率耗散。 ??? 色散的产生主要是因为不同波长的电磁波在同一介质中传播时速度不等，从而 造成光信号的不同波长成分由于传输距离的累积而在不同的时间到达接收端， 导致脉冲展宽，进而无法分