光传输设备 光纤传输.ppt

* * * * * * * 任务二、光纤通信设备的组成部分 1.光发信机 光发信机是实现电/光转换的光端机。它由光源、驱动器和调制器组成。其功能是将来自于电端机的电信号对光源发出的光波进行调制，成为已调光波，然后再将已调的光信号耦合到光纤或光缆去传输。电端机就是常规的电子通信设备。 2.光收信机 光收信机是实现光/电转换的光端机。 它由光检测器和光放大器组成。其功能是将光纤或光缆传输来的光信号，经光检测器转变为电信号，然后，再将这微弱的电信号经放大电路放大到足够的电平，送到接收端的电端机去。 3、中继器 中继器由光检测器、光源和判决再生电路组成。它的作用有两个：一个是补偿光信号在光纤中传输时受到的衰减；另一个是对波形失真的脉冲近行政性。 4、光纤连接器、耦合器等无源器件 由于光纤或光缆的长度受光纤拉制工艺和光缆施工条件的限制，且光纤的拉制长度也是有限度的（如1Km)。因此一条光纤线路可能存在多根光纤相连接的问题。于是，光纤间的连接、光纤与光端机的连接及耦合，对光纤连接器、耦合器等无源器件的使用是必不可少的。 项目一、光传输的普通业务配置 4 光纤通信的传输特性 2 光纤通信设备的组成部分 3 光纤通信的特性及分类 1 光纤通信系统的发展史 1）光纤通信系统的优点 ?? 1.频带宽，通信容量大。?光纤可利用的带宽约为50000GHz，一对光纤能同时传输24192路电话，2.4Gb/s系统，能同时传输30000多路电话。? 2.损耗低，中继距离长。?由于光纤的损耗低，所以能实现中继距离长，由石英光纤组成的光纤通信系统最大中继距离可达200多千米。?? 3.抗电磁干扰。?光纤是绝缘体材料，它不受自然界的雷电干扰、电离层的变化和太阳黑子活动的干扰，也不受电气化铁路馈电线和高压设备等工业电器的干扰。? 任务三、光纤通信的特性及分类 ?4.无串音干扰，保密性好。?在光缆外面，也无法窃听到光纤中传输的信息。??? ??5.光纤线径细、重量轻、柔软。?光纤的芯径很细，约为0.1mm，它只有单管同轴电缆的百分之一；光缆的直径也很小。? ??6.光纤的原材料资源丰富，用光纤可节约金属材料。?光纤的材料主要是石英(二气化硅)，地球上有取之不尽用之不竭的原材料。 事物都是一分为二的，光纤通信也存在以下缺点：? （1）抗拉强度低?由于光纤在生产过程中表面存在或?产生微裂痕，光纤受拉时应力全都加于此，从而使光纤的实际抗拉强度非常低。? （2）光纤连接困难?由于光纤的纤芯很细，加?之石英的熔点很高，因此连接很困难，需要有昂贵的专门工具。? （3）光纤怕水?水进入光缆后主要会产生三个方面的问题：①使信道总损耗增大，甚至使通信中断；②水进入光缆后，会造成光缆中的金属?构件氧化，使金属构件腐蚀；③水结冰体?积增大有可能压坏光纤。 2）光纤通信的缺点 光纤的种类很多，分类方法也是各种各样的。 （1）按照制造光纤所用的材料分：石英系光纤、多组分玻璃光纤、塑料包层石英芯光纤、全塑料光纤和氟化物光纤。 塑料光纤是用高度透明的聚苯乙烯或聚甲基丙烯酸甲酯（有机玻璃）制成的。它的特点是制造成本低廉，相对来说芯径较大，与光源的耦合效率高，耦合进光纤的光功率大，使用方便。但由于损耗较大，带宽较小，这种光纤只适用于短距离低速率通信，如短距离计算机网链路、船舶内通信等。目前通信中普遍使用的是石英系光纤。 3）光纤的分类 （2）按光在光纤中的传输模式分：单模光纤和多模光纤。 多模光纤 多模光纤(Multi Mode Fiber)：中心玻璃芯较粗(50或62.5μm)，可传多种模式的光。但其模间色散较大，这就限制了传输数字信号的频率，而且随距离的增加会更加严重。例如：600MB/KM的光纤在2KM时则只有300MB的带宽了。因此，多模光纤传输的距离就比较近，一般只有几公里。 单模光纤 单模光纤(Single Mode Fiber)：中心玻璃芯很细(芯径一般为9或10μm)，只能传一种模式的光。因此，其模间色散很小，适用于远程通讯，但还存在着材料色散和波导色散，这样单模光纤对光源的谱宽和稳定性有较高的要求，即谱宽要窄，稳定性要好。 （3）按最佳传输频率窗口分：常规型单模光纤和色散位移型单模光纤。 常规型：光纤生产长家将光纤传输频率最佳化在单一波长的光上，如1300μm。 色散位移型： 为了使光纤较好地工作在1.55μm处，人们设计出一种新的光纤，叫做色散位移光纤（DSF）。这种光纤可以对色散进行补偿，使光纤的零色散点从1.31μm处移到1.55μm附近。这种光纤又称为1.55μm零色散单模光纤，代号为G653。 （4）按折射率分布情况分：