光纤传输培训讲座讲稿.ppt
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1、关于光纤传输培训讲座关于光纤传输培训讲座1Fiber Options Inc.light years ahead第一页,讲稿共一百一十八页哦主题 光纤总论光纤总论什么是光纤什么是光纤?为什么使用光纤为什么使用光纤?光纤怎么工作光纤怎么工作?光纤的连接方式光纤的连接方式光损耗计算方法光损耗计算方法测试设备测试设备 FiberFiber optionsoptions我们可以传输什么信号我们可以传输什么信号?我们怎么传输信号?我们怎么传输信号?典型应用典型应用配置问题配置问题基本型号基本型号基本双工型号基本双工型号新产品新产品故障诊断故障诊断2Fiber Options Inc.light year
2、s ahead第二页,讲稿共一百一十八页哦光纤光纤什么是光纤?3Fiber Options Inc.light years ahead第三页,讲稿共一百一十八页哦三大类光纤三大类光纤 玻璃(硅石)塑封硅石(pcs)塑料4Fiber Options Inc.light years ahead第四页,讲稿共一百一十八页哦光缆的构成光缆的构成 光纤(纤芯、包层及外护套)外护套用于减震 缓冲层 加强单元 封装5Fiber Options Inc.light years ahead第五页,讲稿共一百一十八页哦光缆结构光缆结构黑色聚亚安酯外护套缓冲层硅石保护层加强单元包层(硅石)纤芯(硅石)6Fiber
3、Options Inc.light years ahead第六页,讲稿共一百一十八页哦基本光纤结构基本光纤结构 纤芯是纯玻璃材料 包层为不纯的玻璃材料7Fiber Options Inc.light years ahead第七页,讲稿共一百一十八页哦包层包层 折射率不同 可使光线在内部全部反射 包层的折射率比纤芯小不到18Fiber Options Inc.light years ahead第八页,讲稿共一百一十八页哦缓冲层缓冲层缓冲层的三个作用 保护光纤表面不受损伤 使光纤不易受弯曲损伤 防潮9Fiber Options Inc.light years ahead第九页,讲稿共一百一十八页哦
4、缓冲层的类型缓冲层的类型 紧套型 室内使用室内使用 小角度的弯曲小角度的弯曲 抗温度变化性能不好抗温度变化性能不好 松套型 室外使用室外使用 凝胶混合物保证低温性能凝胶混合物保证低温性能 抗温度变化性能好抗温度变化性能好10Fiber Options Inc.light years ahead第十页,讲稿共一百一十八页哦松散型和紧套型缓冲松散型和紧套型缓冲层层松散型松散型无缓冲光纤紧套型紧套型有缓冲直接加在光纤上11Fiber Options Inc.light years ahead第十一页,讲稿共一百一十八页哦加强单元加强单元 增加光纤强度 安装过程中或者安装完毕之后 减缓光纤所受的张力
5、常用增加强度方法:Kevlar(Kevlar(最常用最常用)环氧树脂玻璃丝棒环氧树脂玻璃丝棒 钢铁钢铁12Fiber Options Inc.light years ahead第十二页,讲稿共一百一十八页哦外护套外护套 外护套可以保护光纤在以下环境中使用:恶劣环境 油、臭氧、酸等等油、臭氧、酸等等 潮湿 磨损 高温13Fiber Options Inc.light years ahead第十三页,讲稿共一百一十八页哦外护套所使用的材料外护套所使用的材料 PVC 聚乙烯 聚丙烯 聚亚安酯 尼龙 特弗龙14Fiber Options Inc.light years ahead第十四页,讲稿共一百一
6、十八页哦玻璃光纤玻璃光纤 单模 纤芯直径8到10um 长距离21km(典型距离)多模 纤芯直径50到100um 中距离 3km(典型距离)15Fiber Options Inc.light years ahead第十五页,讲稿共一百一十八页哦多模光纤多模光纤 62.5um的光纤最常用 典型距离到3km 用于:CCTVCCTV 广播广播 数据通信数据通信16Fiber Options Inc.light years ahead第十六页,讲稿共一百一十八页哦多模光纤多模光纤 带宽达带宽达600 600 MHz/km 损耗为损耗为1 1至至4 4 dB/km dB/km(光纤光纤/波长固定波长固定)
7、纤芯直径为50/62.562.5/85/100微米 使用使用850850nm及及1310nmnm传输 原器件及设备成本从中到低原器件及设备成本从中到低 通常使用LEDLED发射发射17Fiber Options Inc.light years ahead第十七页,讲稿共一百一十八页哦单模光纤单模光纤 典型距离达21km 用于:长途电信 长途CCTV 长途广播 长途数据通信18Fiber Options Inc.light years ahead第十八页,讲稿共一百一十八页哦单模单模 带宽为4 GHz 损耗典型值为0.3dBdB至0.70.7dB/km(光纤光纤/波长固定波长固定)纤芯直径为纤芯
8、直径为8 8 到到1010umum 使用使用 1310 1310nmnm至15501550nm传输传输 连续成本较高连续成本较高 用边发射用边发射LED或激光发射或激光发射19Fiber Options Inc.light years ahead第十九页,讲稿共一百一十八页哦塑料和塑料和PCSPCS光纤光纤 纤芯直径为100um 92米以内的短途传输 低速数据传输 医学应用20Fiber Options Inc.light years ahead第二十页,讲稿共一百一十八页哦塑封硅石光纤塑封硅石光纤Silica Glass Core High Refractive输入dexPlastic Ja
9、cketPlastic Cladding Low Refractive输入dexLight21Fiber Options Inc.light years ahead第二十一页,讲稿共一百一十八页哦光纤光纤为什么使用光纤?22Fiber Options Inc.light years ahead第二十二页,讲稿共一百一十八页哦体积小体积小光缆与铜缆比较 光缆(8(8芯芯PVCPVC封装封装62.5/125)62.5/125)10 10mm mm=8 8芯光缆芯光缆(64(64视频视频 2 2km)km)铜缆 10.2910.29mm mm=RG-11/U(1RG-11/U(1视频视频 1 1km
10、)km)23Fiber Options Inc.light years ahead第二十三页,讲稿共一百一十八页哦重量轻重量轻光缆对铜缆 1芯PVC封装光纤 10.45 10.45kg/kmkg/km RG-11/U RG-11/U 121.68kg/km 121.68kg/km24Fiber Options Inc.light years ahead第二十四页,讲稿共一百一十八页哦抗噪声抗噪声光纤是绝缘材料 不受电磁干扰(EMI)不受无线电干扰(RFIRFI)不受高压影响 不受地回路电压影响25Fiber Options Inc.light years ahead第二十五页,讲稿共一百一十八
11、页哦安全安全 发生火灾时不短路 用于下列环境非常理想:危险环境 爆炸环境26Fiber Options Inc.light years ahead第二十六页,讲稿共一百一十八页哦不会短路不会短路光纤是玻璃材料的 不携带电流 不产生:热 火花 27Fiber Options Inc.light years ahead第二十七页,讲稿共一百一十八页哦性能稳定性能稳定 光纤不易受潮湿影响 不易被腐蚀 无需定期维护 寿命长28Fiber Options Inc.light years ahead第二十八页,讲稿共一百一十八页哦使用更少的中继器使用更少的中继器 光学性能更好 传输距离远 信号品质稳定29
12、Fiber Options Inc.light years ahead第二十九页,讲稿共一百一十八页哦传输保密传输保密 不产生辐射 不产生电磁脉冲 不产生无线电频率 不产生任何可以被检测的电信号30Fiber Options Inc.light years ahead第三十页,讲稿共一百一十八页哦高带宽高带宽 通过一根光缆可以传输更多的信息31Fiber Options Inc.light years ahead第三十一页,讲稿共一百一十八页哦连接连接32Fiber Options Inc.light years ahead第三十二页,讲稿共一百一十八页哦多模连接多模连接“ST”=现在工业标准
13、(twist lock)twist lock)“SC”=将来工业标准(snap lock)snap lock)“SMA”=老工业标准(screw lock)screw lock)33Fiber Options Inc.light years ahead第三十三页,讲稿共一百一十八页哦单模连接单模连接“ST”或“FC/PC”=现行工业标准“SC”=将来工业标准34Fiber Options Inc.light years ahead第三十四页,讲稿共一百一十八页哦多模多模/单模连接单模连接 两种主要类型 熔接熔接 机械连接机械连接35Fiber Options Inc.light years a
14、head第三十五页,讲稿共一百一十八页哦光纤如何工作?光纤如何工作?36Fiber Options Inc.light years ahead第三十六页,讲稿共一百一十八页哦光光 光是一种电磁能量 光在真空中的传播速率是30万公里/秒 光以波长来描述37Fiber Options Inc.light years ahead第三十七页,讲稿共一百一十八页哦模式模式 多模=多条光路径(光纤直径大光纤直径大)单模=单条光路径(光纤直径小光纤直径小)38Fiber Options Inc.light years ahead第三十八页,讲稿共一百一十八页哦转换转换 将电脉冲转换为光脉冲,然后通过光纤传输
15、,到另一端后再转换为电信号。39Fiber Options Inc.light years ahead第三十九页,讲稿共一百一十八页哦光纤内部的光反射光纤内部的光反射外护套包层纤芯包层外护套入射角反射角 光线一内部反射方式传播小于临界角的光线被包层吸收 外护套纤芯包层40Fiber Options Inc.light years ahead第四十页,讲稿共一百一十八页哦损耗损耗光能在光纤中的损耗 两种主要类型:散射 吸收 两种次要类型:微弯损耗 宏弯损耗41Fiber Options Inc.light years ahead第四十一页,讲稿共一百一十八页哦散射散射 光功率的损耗是由于:光纤中
16、分子分布的不均匀所致光纤中分子分布的不均匀所致 光纤材料不纯光纤材料不纯 散射散射42Fiber Options Inc.light years ahead第四十二页,讲稿共一百一十八页哦吸收吸收 光纤材料的不纯致使光纤吸收光功率43Fiber Options Inc.light years ahead第四十三页,讲稿共一百一十八页哦微弯损耗微弯损耗 由于包层表面的不平整引起的损耗44Fiber Options Inc.light years ahead第四十四页,讲稿共一百一十八页哦宏弯损耗宏弯损耗 由于光纤架设过程造成的弯角引起的损耗 光线穿越包层45Fiber Options Inc.l
17、ight years ahead第四十五页,讲稿共一百一十八页哦光功率预算光功率预算46Fiber Options Inc.light years ahead第四十六页,讲稿共一百一十八页哦 多模多模 62.5 62.5umum 850nm损耗典型值为3.5dB/km 1310nm损耗典型值为1dB/km 每一个连接点损耗为 2.0dB “ST”型连接处的损耗为1.0dB 47Fiber Options Inc.light years ahead第四十七页,讲稿共一百一十八页哦 单模单模 8.3 8.3umum 1310nm损耗典型值为0.6dB/km 1550nm损耗典型值为0.4dB/km
18、 每一个连接点损耗为 2.0dB “ST”型连接处的损耗为1.0dB 48Fiber Options Inc.light years ahead第四十八页,讲稿共一百一十八页哦光损耗对波长光损耗对波长00.511.522.533.585013101550多模多模单模单模 光损耗以光损耗以dB/kmdB/km计量计量 与波长有关与波长有关 单模损耗较小单模损耗较小 波长又常常被称为波长又常常被称为“窗口窗口”在光谱的红外部分产生作用在光谱的红外部分产生作用49Fiber Options Inc.light years ahead第四十九页,讲稿共一百一十八页哦典型距离典型距离 (连续光纤无连接点
19、连续光纤无连接点)多模 850nm(LED)nm(LED),距离达距离达 3 3kmkm 多模多模 1310 1310nm(LED),距离达距离达6 6kmkm 单模单模 1310 1310nm(nm(激光),距离达距离达1616kmkm 单模单模 1550 1550nm(激光),距离达距离达 25 25kmkm50Fiber Options Inc.light years ahead第五十页,讲稿共一百一十八页哦计算方法计算方法 例如:2km 62.5um 光纤,一个连接点光纤,一个连接点 2 2km x 3.5dB(850nm)=7dB 7dB(光损耗)+2.0dB(dB(连接损耗)=9d
20、B dB 光纤设备的光损耗大于9dB51Fiber Options Inc.light years ahead第五十一页,讲稿共一百一十八页哦光纤测试设备 两种主要类型 光功率计 时域反射仪(OTDR)52Fiber Options Inc.light years ahead第五十二页,讲稿共一百一十八页哦信号如何传输?信号如何传输?53Fiber Options Inc.light years ahead第五十三页,讲稿共一百一十八页哦视频视频 单向单向 850nm,1310nm 或 1550nm,多模或单模 彩色或黑白 NTSC,PAL,或 SECAM视频视频光纤54Fiber Optio
21、ns Inc.light years ahead第五十四页,讲稿共一百一十八页哦音频音频 单向单向 850nm,1310nm 或 1550nm,多模或单模 600ohm,线电平(0dBm)音频音频光纤55Fiber Options Inc.light years ahead第五十五页,讲稿共一百一十八页哦数据数据 单向或双向单向或双向 850nm,1310nm 或 1550nm,多模或单模 RS-232,RS-422,RS-485,TTL,开关控制或Manchester数据数据光纤56Fiber Options Inc.light years ahead第五十六页,讲稿共一百一十八页哦视频视频
22、 单向单向/音频音频 双向双向 视频和 PTZ,音频 音频格式(DTMF,FSK)视频音频音频视频光纤57Fiber Options Inc.light years ahead第五十七页,讲稿共一百一十八页哦视频视频 单向单向/数据数据 双向双向 视频和 PTZ 数据格式RS-232,RS-422,TTL,开关控制,Manchester或叠加传输视频数据数据视频光纤58Fiber Options Inc.light years ahead第五十八页,讲稿共一百一十八页哦视频视频 单向单向/音频音频 收发收发 视频和 PTZ、对讲、Modem 音频格式(DTMF、FSK)视频音频音频视频光纤59
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