1、光纤通信基础知识.pdf

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1、光纤通信基础知识介绍光纤通信基础知识介绍2011年年2月月18日日2中博信息技术研究院有限公司中博信息技术研究院有限公司ZBITI把握现在成就未来把握现在成就未来光纤基础知识光纤基础知识光纤基础知识光纤基础知识1光缆基础知识2?课程 提 纲课程 提 纲3蝶形光缆介绍4无源光器件介绍5光通信系统简介3中博信息技术研究院有限公司中博信息技术研究院有限公司ZBITI把握现在成就未来把握现在成就未来?光是一种电磁波光是一种电磁波?可见光350nm750nm可见光350nm750nm?目前光纤通信所用的波长800nm1600nm目前光纤通信所用的波长800nm1600nm?光的反射、折射光的反射、折射?

2、全反射全反射光的基本知识光的基本知识光的基本知识光的基本知识介质介质n2光疏介质光疏介质n1光密光密n法线方向法线方向折射率折射率n1n21 13 32 2（1）反射定律）反射定律1 1=3 3入射角等于反射角（入射角等于反射角（2）折射定律）折射定律2211sinsinnn=（3）全反射）全反射=902当时当时c=1如果再增大入射角，便只有反射光线，没有折射光线，称为全反射现象。如果再增大入射角，便只有反射光线，没有折射光线，称为全反射现象。4中博信息技术研究院有限公司中博信息技术研究院有限公司ZBITI把握现在成就未来把握现在成就未来光波是电磁波，光波范围包括红外线、可见光、紫外线，其波长

3、范围为：300m610光波是电磁波，光波范围包括红外线、可见光、紫外线，其波长范围为：300m6103 3m。发送信号的频率越高（波长越短），可载送的信息量就越多。m。发送信号的频率越高（波长越短），可载送的信息量就越多。电磁波的波长范围电磁波的波长范围电磁波的波长范围电磁波的波长范围5中博信息技术研究院有限公司中博信息技术研究院有限公司ZBITI把握现在成就未来把握现在成就未来光纤是由纤芯、包层、涂覆层和护套构成的一种同心圆柱体结构光纤是由纤芯、包层、涂覆层和护套构成的一种同心圆柱体结构纤芯包层涂覆层纤芯包层涂覆层纤芯：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护套：强

4、度大，能承受较大冲击，保护光纤光纤的结构光纤的结构光纤的结构光纤的结构6中博信息技术研究院有限公司中博信息技术研究院有限公司ZBITI把握现在成就未来把握现在成就未来?外径：一般为125um(一根头发平均100um)外径：一般为125um(一根头发平均100um)?内径：单模9um多模50/62.5um内径：单模9um多模50/62.5um光纤的尺寸光纤的尺寸光纤的尺寸光纤的尺寸12591259501255012562.5125 62.51257中博信息技术研究院有限公司中博信息技术研究院有限公司ZBITI把握现在成就未来把握现在成就未来?色散(Dispersion)：光脉冲沿着光纤行进一段距

5、离后造成脉冲的展宽。它是限制传输速率的主要因素。色散(Dispersion)：光脉冲沿着光纤行进一段距离后造成脉冲的展宽。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。?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。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。?衰减：光在光纤中传输时的能量损耗衰减：光在光

6、纤中传输时的能量损耗?单模光纤1310nm 0.40.6dB/km1550nm 0.20.3dB/km?塑料多模光纤300dB/km常见光纤参数常见光纤参数常见光纤参数常见光纤参数光线缺陷光线缺陷8中博信息技术研究院有限公司中博信息技术研究院有限公司ZBITI把握现在成就未来把握现在成就未来?按材料分类：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按照光纤的模式分类?单模（Si

7、ngle-Mode）?多模（Multi-Mode）?按折射率分类按折射率分类?阶越型光纤?渐变型光纤?W型光纤光纤的分类光纤的分类光纤的分类光纤的分类9中博信息技术研究院有限公司中博信息技术研究院有限公司ZBITI把握现在成就未来把握现在成就未来?G.651 多模光纤G.651 多模光纤?G.652 零色散点在1300nm波长左右的单模光纤G.652 零色散点在1300nm波长左右的单模光纤?G.653 零色散点在1550nm波长左右的单模光纤G.653 零色散点在1550nm波长左右的单模光纤?G.654 截止波长位移单模光纤G.654 截止波长位移单模光纤?G.655 非零色散位移单模光纤

8、G.655 非零色散位移单模光纤?G.656 宽带光传送的非零色散光纤G.656 宽带光传送的非零色散光纤?G.657 接入网用弯曲衰减不敏感单模光纤G.657 接入网用弯曲衰减不敏感单模光纤常见光纤型号常见光纤型号常见光纤型号常见光纤型号10中博信息技术研究院有限公司中博信息技术研究院有限公司ZBITI把握现在成就未来把握现在成就未来光纤基础知识1光缆基础知识光缆基础知识光缆基础知识光缆基础知识2?课程 提 纲课程 提 纲3蝶形光缆介绍4无源光器件介绍5光通信系统简介11中博信息技术研究院有限公司中博信息技术研究院有限公司ZBITI把握现在成就未来把握现在成就未来光缆结构光缆结构光缆结构光缆

9、结构?实际应用中，为了提高光纤的强度、耐温等性能，光纤必须制成光缆才能使用。?光缆的定义:用适当的材料和缆结构，对通信光纤进行收容保护，使光纤免受机械和环境的影响和损害，适应不同场合使用。?光缆的结构可分为缆芯，加强元件和护层三大部分。下图为层绞式和骨架式两种常见的光缆结构。?缆芯缆芯是光缆结构中的主体，其作用主要是妥善地安置光纤的位置，使光纤在各种外力影响下仍能保持优良的传输性能。多芯光缆还要对光纤进行着色以便于识别。?对加强元件加强元件的要求是具有高杨氏模量，高弹性范围，高比强度(强度和重量之比)，低线膨胀系数，优良的抗腐蚀性和一定的柔软性。加强件一般采用钢丝，钢绞线或钢管等，而在强电磁干

10、扰环境和雷区中则使用高强度的非金属材料玻璃丝和凯夫拉尔纤维。?光纤护层光纤护层同电缆护层一样，是由护套等构成的多层组合体。护层一般分为填充层、内护套、防水层、缓冲层、铠装层和外护套等。12中博信息技术研究院有限公司中博信息技术研究院有限公司ZBITI把握现在成就未来把握现在成就未来光缆主要性能光缆主要性能光缆主要性能光缆主要性能光缆的最主要的技术要求是保证光纤在制造成缆、敷设以及在各种使用环境下光纤的传输性能不受影响并具有长期稳定性。主要性能有：?(1)机械性能：(a)抗拉强度(b)抗压(c)抗冲击(d)弯曲?(2)温度特性：(a)高温(b)低温?(3)重量和尺寸：(a)每公里重量(kg/km

11、)(b)外径尺寸其中最关键是机械性能，目的是保持光缆在各种敷设条件下都能为缆芯提供足够的抗拉、抗压、抗弯曲等机械强度等。必须采用加强芯和光缆保护层（简称护层），根据敷设方式的不同护层要求也不一样。如：?管道光缆的保护层要求具有较高的抗拉、抗侧压、抗弯曲的能力；?直埋光缆要加装铠装层，要考虑地面的振动和虫咬等；?架空光缆的护层要考虑天气环境、日光辐射等；?海底光缆则要求具有更高的抗拉强度和更高的抗水压能力。13中博信息技术研究院有限公司中博信息技术研究院有限公司ZBITI把握现在成就未来把握现在成就未来纤膏松套管单根加强芯缆膏余长控制阻水纱、阻水带金属带纵包PE护套纤膏松套管单根加强芯缆膏余长控

12、制阻水纱、阻水带金属带纵包PE护套提供机械保护避免光纤受力阻止潮气侵入提供机械保护避免光纤受力阻止潮气侵入严格挑选材料严格挑选材料控制材料析氢反应析氢控制材料析氢反应析氢Fibre 光纤PE sheath 聚乙烯护套Cable filling 缆芯填充物Water blocking material 阻水材料Loose tube 松套管Tube filling 松套管填充物Strength member 加强芯Filler 填充绳PSP 涂塑钢带径向防水轴向防水径向防水轴向防水光缆材料及保护光缆材料及保护光缆材料及保护光缆材料及保护14中博信息技术研究院有限公司中博信息技术研究院有限公司ZBI

13、TI把握现在成就未来把握现在成就未来?按光纤在光缆中的状态分：紧结构、松结构、半松半紧结构?按缆芯结构分：中心管式、层绞式、骨架式?按光缆敷设条件分：架空、管道、直埋和水底光缆?按光缆使用环境场合分：室外光缆、室内光缆光缆分类光缆分类光缆分类光缆分类Central Tube optical cable中心束管式光缆中心束管式光缆常见光缆类型如下：常见光缆类型如下：Loose Tube optical cable层绞式光缆层绞式光缆Slotted Core optical cable骨架式光缆骨架式光缆Ribbon optical cable带状光缆带状光缆x5幻灯片 14幻灯片 14x5 x5

14、 增加光缆芯数系列xie,2008-2-415中博信息技术研究院有限公司中博信息技术研究院有限公司ZBITI把握现在成就未来把握现在成就未来层绞式结构光缆层绞式结构光缆层绞式结构光缆层绞式结构光缆?层绞式结构光缆：把放置在松套管内的光纤绕在加强芯周围绞合而构成16中博信息技术研究院有限公司中博信息技术研究院有限公司ZBITI把握现在成就未来把握现在成就未来骨架式结构光缆骨架式结构光缆骨架式结构光缆骨架式结构光缆?骨架式结构光缆：把光纤放入加强芯周围的螺旋形塑料骨架凹槽内而构成。17中博信息技术研究院有限公司中博信息技术研究院有限公司ZBITI把握现在成就未来把握现在成就未来束管式光缆束管式光缆

15、束管式光缆束管式光缆?束管式光缆：把一次涂覆光纤或光纤束放入大套管中，加强芯配置在套管周围而构成。18中博信息技术研究院有限公司中博信息技术研究院有限公司ZBITI把握现在成就未来把握现在成就未来带状光缆带状光缆带状光缆带状光缆?带状光缆：带状光纤单元放入形成中心束管、骨架式或层绞式结构19中博信息技术研究院有限公司中博信息技术研究院有限公司ZBITI把握现在成就未来把握现在成就未来单芯光缆单芯光缆单芯光缆单芯光缆?单芯光缆：简称单芯软光缆，主要用于局内（或站内）或仪表测试软线20中博信息技术研究院有限公司中博信息技术研究院有限公司ZBITI把握现在成就未来把握现在成就未来特殊结构光缆特殊结构

16、光缆特殊结构光缆特殊结构光缆?特殊结构光缆：光/电力组合缆、光/架空地线组合缆和海底光缆和无金属光缆深海光缆深海光缆21中博信息技术研究院有限公司中博信息技术研究院有限公司ZBITI把握现在成就未来把握现在成就未来光缆型号命名规则光缆型号命名规则光缆型号命名规则光缆型号命名规则分类护套加强构件结构特征外护层光纤芯数光纤类型GY室外光缆GJ室内光缆GH海底光缆GR软光缆GS设备内光缆GT特殊光缆无符号金属加强件F非金属加强芯（FRP）H非金属加强芯芳纶丝G金属重型加强件D光纤带结构G骨架槽结构X中心管式结构T油膏填充结构Z阻燃C自承式结构88字型结构YPE（聚乙烯）护套A铝带纵包PE护套（简称A

17、护套）S钢带纵包PE护套（简称S护套）W钢带纵包夹带平行钢丝的PE护套（W护套）M铝带纵包夹带平行钢丝的PE护套（M护套）33钢丝铠装PE护套53钢带铠装PE护套54钢带铠装PE护套尼龙63芳纶铠装PE护套333双层钢丝铠装PE护套A1a50/125多模光纤A1b62.5/125多模光纤B1.1G.652B单模光纤B1.3G.652D低水峰单模光纤B4G.655单模光纤光纤数量53+33钢带铠装PE护套钢丝铠装PE护套?光缆型号和命名规则国际上没有统一的标准，以下都是中国的标准。光缆型号和命名规则国际上没有统一的标准，以下都是中国的标准。22中博信息技术研究院有限公司中博信息技术研究院有限公司

18、ZBITI把握现在成就未来把握现在成就未来光纤基础知识1光缆基础知识2?课程 提 纲课程 提 纲3蝶形光缆介绍蝶形光缆介绍蝶形光缆介绍蝶形光缆介绍4无源光器件介绍5光通信系统简介23中博信息技术研究院有限公司中博信息技术研究院有限公司ZBITI把握现在成就未来把握现在成就未来FTTHFTTH系统中的入户光缆系统中的入户光缆系统中的入户光缆系统中的入户光缆24中博信息技术研究院有限公司中博信息技术研究院有限公司ZBITI把握现在成就未来把握现在成就未来入户光缆种类入户光缆种类入户光缆种类入户光缆种类25中博信息技术研究院有限公司中博信息技术研究院有限公司ZBITI把握现在成就未来把握现在成就未来

19、外形结构外形结构外形结构外形结构注1：H表示光缆的短轴长，L表示光缆的长轴长。注2：对于自承式的光缆，除开吊线部分的尺寸应满足该表的规定。注3:对于管道式的光缆，剥除护套及外加强件后的尺寸应满足该表的规定。0.150.12.04.02.03.0 蝶形引入光缆4芯带1芯和2芯4芯带1芯和2芯容差外形尺寸标称值（HL）光缆类别蝶形引入光缆4芯带1芯和2芯4芯带1芯和2芯容差外形尺寸标称值（HL）光缆类别普通蝶形引入光缆自承式蝶形引入光缆管道蝶形引入光缆26中博信息技术研究院有限公司中博信息技术研究院有限公司ZBITI把握现在成就未来把握现在成就未来蝶形引入光缆产品编号蝶形引入光缆产品编号蝶形引入光

20、缆产品编号蝶形引入光缆产品编号蝶形引入光缆(俗称皮线光缆)按YD/T 908的规定划分型式、规格和编制型号。其中，分类代号中增加了符号：GJX蝶形引入光缆；GJYX室外（内）蝶形引入光缆。非金属加强件、低烟无卤内护套、PE外护套、管道式引入光纤带光缆GJYXDFH03非金属加强件、低烟无卤内护套、PE外护套、管道式引入光缆GJYXFH03金属加强件、低烟无卤内护套、PE外护套、管道式引入光纤带光缆GJYXDH03室外（内）管道引入金属加强件、低烟无卤内护套、PE外护套、管道式引入光缆GJYXH03非金属加强件、低烟无卤内护套、自承式蝶形引入光纤带光缆GJYXFDCH非金属加强件、低烟无卤内护套

21、、自承式蝶形引入光缆GJYXFCH金属加强件、低烟无卤护套、自承式蝶形引入光纤带光缆GJYXDCH室外架空引入金属加强件、低烟无卤护套、自承式蝶形引入光缆GJYXCH非金属加强件、低烟无卤护套、室内引入线光缆GJXFH金属加强件、低烟无卤护套、室内引入线光缆GJXH非金属加强件、PVC护套、室内引入线光缆GJXFV室内布线金属加强件、PVC护套、室内引入线光缆GJXV适用范围名称结构型式适用范围名称结构型式27中博信息技术研究院有限公司中博信息技术研究院有限公司ZBITI把握现在成就未来把握现在成就未来0.69 GPa最小值筛选应力1.00.20.1最大值（dB），在1625 nm 0.50.

22、10.03最大值（dB），在1550 nm 1110缠绕圈数7.51015半径宏弯损耗1260 nm最大值光缆截止波长1.0%最大值包层不圆度0.5 m最大值纤心同心度误差0.7 m容差125.0 m标称值包层直径0.4 m容差8.6-9.5 m标称值范围1310 nm波长模场直径值详情属性值详情属性在13lOnm和1550nm波长上，对一光纤连续长度不应有超过O.ldB 的不连续点。0.092 ps/nm2 km0色散斜率1324 nm最大0色散波长1300 nm最小0色散波长零色散波长PMD0.36 dB/km最 大 值，1383 nm 3 nm0.25 dB/km最大值，在1625 nm

23、0.24 dB/km最大值，在1550 nm0.36 dB/km最大值，在1310 nm衰减系数值详情属性值详情属性光纤属性光缆属性光纤属性光缆属性蝶形引入光缆主要技术要求蝶形引入光缆主要技术要求蝶形引入光缆主要技术要求蝶形引入光缆主要技术要求光纤选择G.657A2型光纤28中博信息技术研究院有限公司中博信息技术研究院有限公司ZBITI把握现在成就未来把握现在成就未来蝶形引入光缆主要技术要求蝶形引入光缆主要技术要求蝶形引入光缆主要技术要求蝶形引入光缆主要技术要求30010006001500管道光缆10002200100200金属加强件50010004080非金属加强件室内长期短期长期短期压扁力

24、(N/100mm)拉伸力(N)受力时间长期短期长期短期压扁力(N/100mm)拉伸力(N)受力时间注：光缆温度附加衰减为适用温度下相对于20C的光纤衰减差。0.10.1+50-10B室内0.20.2+60-20A室外1550nm1310nm高限底限级别允许光纤附加衰耗（dB/km）适用温度范围（摄氏度）分级代号1550nm1310nm高限底限级别允许光纤附加衰耗（dB/km）适用温度范围（摄氏度）分级代号?应能从光缆分离口处较容易地将光缆分离200mm，其撕裂力的最小值应不低于3N，最大值应不大于10N；?分离后，光纤应能完全裸露出来，且着色层无明显剥落，分离出来的光纤应不能从剩余的光缆中用手

25、抽动出来；加强构件处的护套应保持完整，无裂纹。蝶形光缆机械特性指标蝶形光缆温度特性指标蝶形光缆可分离性蝶形光缆机械特性指标蝶形光缆温度特性指标蝶形光缆可分离性29中博信息技术研究院有限公司中博信息技术研究院有限公司ZBITI把握现在成就未来把握现在成就未来光纤基础知识1光缆基础知识2?课程 提 纲课程 提 纲3蝶形光缆介绍4无源光器件介绍无源光器件介绍无源光器件介绍无源光器件介绍5光通信系统简介30中博信息技术研究院有限公司中博信息技术研究院有限公司ZBITI把握现在成就未来把握现在成就未来光纤熔接光纤熔接在单模光纤连接时，除要求纤径一致之外，更重要的是要求在实质上代表分布宽度的模场直径(MF

26、D:ModeField Diameter)一致。目前工程中多采用高精度自动熔接机，光纤端面切割好后，光纤间的对准、调整、熔接及损耗测量等步骤都在微处理机的控制下自动完成，熔接质量很好，接头附加损耗可控制在01dB以下。光纤与光纤的连接有两种形式，一种是永久性连接，另一种是活动连接。永久性连接具有粘接法和熔接法之分，目前多采用熔接法。光纤与光纤的连接有两种形式，一种是永久性连接，另一种是活动连接。永久性连接具有粘接法和熔接法之分，目前多采用熔接法。31中博信息技术研究院有限公司中博信息技术研究院有限公司ZBITI把握现在成就未来把握现在成就未来光纤冷接（光纤机械接续）光纤冷接（光纤机械接续）在光

27、纤接续领域，机械式光纤接续和熔接接续是实现光纤固定连接的两种不同方式。机械式光纤接续俗称为光纤冷接，是指不需要熔接机，只通过简单的接续工具、利用机械连接技术实现单芯或多芯光纤永久连接的方式。机械式光纤接续俗称为光纤冷接，是指不需要熔接机，只通过简单的接续工具、利用机械连接技术实现单芯或多芯光纤永久连接的方式。机械式光纤接续所采用的机械式光纤接续子，又称为光纤冷接子。光纤冷接子可用于多种护层直径光纤间的对接，适用于护层直径为 250m、900m 等光纤间任意接续。光纤冷接子基本技术参数一次接续合格率大于99%,并且能多次重复开启使用（至少三次）其它要求小于（包含）40*4*4（长*宽*高 mm）

28、外形95%(+40时)相对湿度-4085环境温度()大于 4.4抗拉强度(N)45,在-40及85长期工作与正常温度下相比附加损耗 0.3回波损耗(dB)0.1插入损耗(dB)30保存期限(年)满足外套涂层直径250m250m，250m900m，900m900m对接涂敷护层直径(um)125光纤直径(um)32中博信息技术研究院有限公司中博信息技术研究院有限公司ZBITI把握现在成就未来把握现在成就未来光纤现场连接器分类光纤现场连接器分类?预埋型：预埋型：生产过程中，在陶瓷芯前段预埋裸纤，且端面经过精密的研磨处理和检验。现场对用户光缆的光纤端面进行切割，并通过内置对准机构和预埋裸纤机械连接。?

29、直插型：直插型：生产过程中，陶瓷芯完全贯通。现场对用户光缆的光纤端面进行切割，直接插入陶瓷芯，端面在现场不再经过研磨和检验。33中博信息技术研究院有限公司中博信息技术研究院有限公司ZBITI把握现在成就未来把握现在成就未来光分路器类型光分路器类型?熔融拉锥型FBT(Fused Biconical Taper)将两根(或以上)去除涂覆 层的光纤以一定的方式靠拢，在高温加热下熔融，同时向两侧拉伸，最终在加热区形成 双锥体形式的特殊波导结构，实现传输光功率耦合的一种方法。平面光波导技术是用半导体工艺制作光波导分支器件，分路的功能在芯片上完成，可以在一只芯片上实现多达1X32以上分路，然后，在芯片两端

30、分别耦合封装输入端和输出端多通道光纤阵列。?平面光波导型PLC（Planar Lightwave Circuit）34中博信息技术研究院有限公司中博信息技术研究院有限公司ZBITI把握现在成就未来把握现在成就未来光分路器光分路器光分路器光分路器?（1）熔融拉锥式分光器，英文名称：Fused Bi-conical Taper(FBT)均匀性较差 插入损耗随温度变化变化量大 多路分路器（如116、132）体积比较大，可靠性也会降低，安装空间受到限制。?平面光波导式分光器，英文名称：Planar Lightwave Circuit(PLC)损耗对传输光波长不敏感，可以满足不同波长的传输需要；分光均匀

31、，可以将信号均匀分配给用户；结构紧凑，体积小，可以直接安装在现有的各种产品内，不需特殊设计留出很大的安装空间；单只器件分路通道很多，可以达到32路以上。21.2dB17.4dB14.1dB11.2dB7.8dBPBT/PLC2:642:322:162:82:4类型20.8dB17.1dB13.8dB10.7dB7.3dB3.6dBPBT/PLC1:641:321:161:81:41:2类型35中博信息技术研究院有限公司中博信息技术研究院有限公司ZBITI把握现在成就未来把握现在成就未来SC型LC型FC型ST型MU型MT-RJ型SC型LC型FC型ST型MU型MT-RJ型常用光纤活动连接器类型常用

32、光纤活动连接器类型常用光纤活动连接器类型常用光纤活动连接器类型光纤连接器常采用螺丝卡口、卡销固定、推拉式三种结构。36中博信息技术研究院有限公司中博信息技术研究院有限公司ZBITI把握现在成就未来把握现在成就未来光纤活动连接器端面类型光纤活动连接器端面类型光纤活动连接器端面类型光纤活动连接器端面类型37中博信息技术研究院有限公司中博信息技术研究院有限公司ZBITI把握现在成就未来把握现在成就未来光纤基础知识1光缆基础知识2?课程 提 纲课程 提 纲3蝶形光缆介绍4无源光器件介绍5光通信系统简介光通信系统简介光通信系统简介光通信系统简介38中博信息技术研究院有限公司中博信息技术研究院有限公司ZB

33、ITI把握现在成就未来把握现在成就未来一、基本光通信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二、基本光通信系统方框图：一、基本光通信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二、基本光通信系统方框图：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光通信系统基础知识光通信系统基

34、础知识光通信系统基础知识光通信系统基础知识39中博信息技术研究院有限公司中博信息技术研究院有限公司ZBITI把握现在成就未来把握现在成就未来一、基本光通信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二、基本光通信系统方框图：一、基本光通信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二、基本光通信系统方框图：信号光发射机光源中继器检测器光接

35、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光通信系统基础知识光通信系统基础知识光通信系统基础知识光通信系统基础知识40中博信息技术研究院有限公司中博信息技术研究院有限公司ZBITI把握现在成就未来把握现在成就未来光通信常见单位：光通信常见单位：光通信常见单位：光通信常见单位：dBdB与与与与dBmdBm的定义的定义的定义的定义dB（分贝）dB（分贝）描述功率的相对值描述功率的相对值在设计和铺设光纤线路时，为了把信号功率与某个功率绝对值或某个噪声进行比较，定义了dB。dBPP12lg10=功率-10N-10-3031010NdB10-10N-10-3031010Nd

36、B10-N-N0.10.51210100.10.5121010N N功率比值功率比值dBmdBm描述功率的绝对值描述功率的绝对值光纤通信中描述功率绝对值的最常用单位是dBm,以1 mv为基准，定义为：dBmmvP1lg10=功率-20-10-3031020dBm0.010.10.51210100功率(mv)-20-10-3031020dBm0.010.10.51210100功率(mv)41中博信息技术研究院有限公司中博信息技术研究院有限公司ZBITI把握现在成就未来把握现在成就未来光纤通信与电通信相比具有以下的优点：（1）传输频带宽，通信容量大，（传输带宽可达几十GHz以上，通信容量比电通信大

37、1000-10000倍）。（2）损耗低，传输距离远（目前损耗可达到0.1-0.2dB/km，传输距离能达到几十到几百公里）。（3）不受电磁干扰（由于光纤是非金属介质，所以它不受电磁干扰）。（4）线径细、重量轻、资源丰富，（直径约为0.1mm，制成光纤或光缆所耗材料较少，重量轻，制纤所用的SiO2自然界特别丰富，也易于提取）。（5）抗腐蚀，不易老化（由所用材料所决定）。光纤通信的优点光纤通信的优点光纤通信的优点光纤通信的优点42中博信息技术研究院有限公司中博信息技术研究院有限公司ZBITI把握现在成就未来把握现在成就未来数字光纤通信系统数字光纤通信系统数字光纤通信系统数字光纤通信系统光纤大容量数

38、字传输系统的两种传输体制：光纤大容量数字传输系统的两种传输体制：（1）准同步数字系列(PDH)（2）同步数字系列(SDH)。1976年PDH实现了标准化。1984年美国提出了同步光纤网(SONET)。1988年，ITUT(原CCITT)参照SONET的概念，提出了被称为同步数字系列(SDH)的规范建议。SDH是一种比较完善的传输体制，这种传输体制不仅适用于光纤信道，也适用于微波和卫星干线传输。为了提高传输效率，提高带宽利用率，一般情况下通信系统中传输的都是频带信号。主要的复用技术有主要的复用技术有：FDM、TDM、CDM、WDMFDM、TDM、CDM、WDM43中博信息技术研究院有限公司中博信

39、息技术研究院有限公司ZBITI把握现在成就未来把握现在成就未来(a)FDM信道划分；(b)FDM系统示意图带通滤波器 f1s1解调器 f1m1带通滤波器 f2s2解调器 f2m2带通滤波器 fnsn解调器 fnmns1m1s2m2snmn调制器 f1调制器 f2调制器 fn信道 1信道 2信道 n时间频率f1f2fnfFDM 信号(b)(a)FDMFDM原理示意图原理示意图原理示意图原理示意图44中博信息技术研究院有限公司中博信息技术研究院有限公司ZBITI把握现在成就未来把握现在成就未来(a)TDM信道划分；(b)TDM系统示意图s1m1s2m2snmnPCM 编码时间(b)(a)PCM 编码PCM 编码复用s1m1s2m2snmnPCM 解码PCM 解码PCM 解码分路1 2nm 帧1 2nm1 帧信道1信道2信道n时隙TDM 信道信号频率TDMTDM原理示意图原理示意图原理示意图原理示意图45中博信息技术研究院有限公司中博信息技术研究院有限公司ZBITI把握现在成就未来把握现在成就未来话音数据载波射频调制扩频调制PN码话音数据本地载波射频解调解扩本地 PN 码直接序列扩频实现框图直接序列扩频直接序列扩频直接序列扩频直接序列扩频46中博信息技术研究院有限公司中博信息技术研究院有限公司ZBITI把握现在成就未来把握现在成就未来波分复用系统波分复用系统波分复用系统波分复用系统47