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光纤通信基础知识 光纤通信的优点 通信容量大 中继距离长 不受电磁干扰 资源丰富 光纤重量轻、体积小 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() 之作出损耗为20光纤。 1977年芝加哥第一条45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 光的基本知识 光是一种电磁波 可见光350—750 光纤通信所用的波长800——1600 光的反射、折射 全反射 光的基本知识 n1 n2 n1n2 θ1 θ2 θ3 入射 折射 反射 视觉位置 实际位置 空气 水 光的基本知识 n1 n2 n1 n2 n1 n2 临界角 900 临界角 n1 n2 全反射 入射角=反射角 θ1 θ2 光纤的结构 纤芯 包层 保护套 光纤的结构 纤芯 ：折射率较高，用来传送光； 包层 ：折射率较低，与纤芯一起形成全反射条件； 保护套 ：强度大，能承受较大冲击，保护光纤。 3光缆 橘色 黄色 常见光纤名词 数值孔径（ ） θ  θ 接收锥 常见光纤名词 输入 输入 输出 输出 低数值孔径NA 高数值孔径NA NA NA 外径一般为125(一根头发平均100) 内径：单模9 多模50/62.5 125 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。 按照光纤的模式分类 单模（） 多模（） 按折射率分类 阶越光纤 渐变折射率光纤 光纤的分类 光纤的损耗 1310 : 0.35 ~ 0.5 1550 : 0.2 ~ 0.3 850 : 2.3 ~ 3.4 光纤熔接点损耗：0.2点 光纤熔接点 1点/2 常见光纤名词 衰减：光在光纤中传输时的能量损耗单模光纤1310 0.4~0.61550 0.2~0.3塑料多模光纤300 光纤的衰减 光纤的衰减图 0.7 0.8 0.9 1.0 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 λ nm OH- OH- OH- 第一窗口 第二窗口 第三窗口 衰减(dB/km) 水峰值 6 5 4 3 2 1 色散()：光脉冲沿着光纤行进一段距离后造成的频宽变粗。它是限制传输速率的主要因素。 模间色散：只发生在多模光纤，因为不同模式的光沿着不同的路径传输。 材料色散：不同波长的光行进速度不同。 波导色散：发生原因是光能量在纤芯及包层中传输时，会以稍有不同的速度行进。在单模光纤中，通过改变光纤内部结构来改变光纤的色散非常重要。 常见光纤名词 光纤类型 G.652零色散点在1300左右 G.653零色散点在1550左右 G.654负色散光纤 G.655色散位移光纤 全波光纤 常见光纤名词 散射由于光线的基本结构不完美，引起的光能量损失，此时光的传输不再具有很好的方向性。 光线 缺陷 光纤系统基础知识 一、基本光纤系统的构架及其功能介绍： 1.发送单元：把电信号转换成光信号； 2.传输单元：载送光信号的介质； 3.接收单元：接收光信号并转换成电信号； 4.连接器件：连接光纤到光源、光检测以及其它光纤。 光纤系统基础知识 二、基本光纤系统方框图： 信号 光发 射机 光源 中继器 检测器 光接 收机 信号 电E/光O转换 光纤 光O/电E转换 发送单元 传输单元 接收单元 连接器件 常用连接器类型 SC LC MT-RJ DSC VF-45