光纖通信光纖

1、 深圳市訊方通信技術(shù)有限公司深圳市訊方通信技術(shù)有限公司 光傳輸光傳輸VoIP & Internet大客戶專線寬帶接入IPTV3GIP SAN2G第一章第一章 光纖通信基礎(chǔ)知識(shí)光纖通信基礎(chǔ)知識(shí)光纖通信使用的波長(zhǎng) v近紅外光，頻率為幾百近紅外光，頻率為幾百THz，常用波長(zhǎng)常用波長(zhǎng)0.85 m 、1.31 m 、1.55 m電磁波譜電磁波譜光是一種電磁波，光在頻譜在電磁波中的位置光是一種電磁波，光在頻譜在電磁波中的位置 1cm 1mm 100um 10um 1um 100nm 10nm 1nm 波長(zhǎng)波長(zhǎng)10G 100G 1T 10T 100T 1015 1016 1017 f (Hz)1.6

2、um 1.5 1.4 1.3 1.2 1.1 1.0um 900 800 700 600nm光通信使用范圍光通信使用范圍紅外線紅外線紫外線紫外線光纖的衰減圖光纖的衰減圖0.7 0.8 0.9 1.0 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 nm OH-OH-OH-第一窗口第二窗口第三窗口衰減(dB/km)水峰值6 54321v 光是一種電磁波v 可見(jiàn)光350nm750nm。v 光纖通信所用的波長(zhǎng)8001600nmv 光的反射、折射、全反射v 常見(jiàn)光纖通信傳輸用的光波，主要用的光波波長(zhǎng)（即工作窗口）有如下幾種：850nm、1310nm、1550nm。v 850nm窗口只用于多模傳輸（短近

3、距離）。v 1310nm和1550nm窗口 用于單模傳輸（遠(yuǎn)距離）。第一章第一章 光纖通信基礎(chǔ)知識(shí)光纖通信基礎(chǔ)知識(shí)光纖的結(jié)構(gòu)光纖的結(jié)構(gòu)v光纖光纖fiber 或或 fibre，是是光導(dǎo)纖維光導(dǎo)纖維的簡(jiǎn)稱。的簡(jiǎn)稱。v何謂何謂光纖通信光纖通信 用用光波光波作為載波，以作為載波，以光導(dǎo)纖維光導(dǎo)纖維作為傳輸介作為傳輸介質(zhì)的一種通信方式。質(zhì)的一種通信方式。光發(fā)送機(jī)電端機(jī)（數(shù)字）模擬信息LD光接收機(jī)電端機(jī)（數(shù)字）模擬信息APD中繼器光纖通信系統(tǒng)分類：按傳輸信號(hào)分類光纖通信系統(tǒng)分類：按傳輸信號(hào)分類1、數(shù)字光纖通信系統(tǒng)、數(shù)字光纖通信系統(tǒng)PDH 準(zhǔn)同步數(shù)字傳輸體制準(zhǔn)同步數(shù)字傳輸體制SDH 同步數(shù)字傳輸體制同步數(shù)字

4、傳輸體制DWDM 密集波分系統(tǒng)密集波分系統(tǒng)ASON 智能光網(wǎng)絡(luò)智能光網(wǎng)絡(luò)2、模擬光纖通信系統(tǒng)、模擬光纖通信系統(tǒng)CATV 有線電視傳輸系統(tǒng)有線電視傳輸系統(tǒng)光纖通信系統(tǒng)分類：按波長(zhǎng)和光纖類型分類光纖通信系統(tǒng)分類：按波長(zhǎng)和光纖類型分類1、短波長(zhǎng)（、短波長(zhǎng)（0.85微米）多模光纖通信系統(tǒng)微米）多模光纖通信系統(tǒng) 網(wǎng)吧、近距離通信常用網(wǎng)吧、近距離通信常用2、短波長(zhǎng)（、短波長(zhǎng)（1.3微米）多模光纖通信系統(tǒng)微米）多模光纖通信系統(tǒng) 網(wǎng)吧、近距離通信常用網(wǎng)吧、近距離通信常用3、長(zhǎng)波長(zhǎng)（、長(zhǎng)波長(zhǎng)（1.3微米）單模光纖通信系統(tǒng)微米）單模光纖通信系統(tǒng) PDH、SDH系統(tǒng)常用，遠(yuǎn)距離傳輸系統(tǒng)常用，遠(yuǎn)距離傳輸4、長(zhǎng)波長(zhǎng)（、

5、長(zhǎng)波長(zhǎng)（1.5微米）單模光纖通信系統(tǒng)微米）單模光纖通信系統(tǒng) PDH、SDH系統(tǒng)常用，遠(yuǎn)距離傳輸系統(tǒng)常用，遠(yuǎn)距離傳輸 傳輸頻帶寬，通信容量大傳輸頻帶寬，通信容量大 90 90年代，光纖的傳輸速率已經(jīng)達(dá)到了每秒年代，光纖的傳輸速率已經(jīng)達(dá)到了每秒T T比比特級(jí)（特級(jí)（10101212），），1 1Tb/sTb/s的速率意味著我們可以用一的速率意味著我們可以用一對(duì)只有頭發(fā)絲粗細(xì)的光纖在對(duì)只有頭發(fā)絲粗細(xì)的光纖在1 1秒鐘之內(nèi)將秒鐘之內(nèi)將300300年的年的泰晤士報(bào)傳送到世界上任何一個(gè)角落，或者同時(shí)泰晤士報(bào)傳送到世界上任何一個(gè)角落，或者同時(shí)傳送傳送1010萬(wàn)路電視節(jié)目，或同時(shí)通萬(wàn)路電視節(jié)目，或同時(shí)通120

6、01200萬(wàn)路電話。萬(wàn)路電話。 n損耗低，可大大增大無(wú)中繼傳輸距離，這對(duì)長(zhǎng)途干線通損耗低，可大大增大無(wú)中繼傳輸距離，這對(duì)長(zhǎng)途干線通信十分有利信十分有利 減少長(zhǎng)距離通信的中繼站，最主要的方法是減少傳輸減少長(zhǎng)距離通信的中繼站，最主要的方法是減少傳輸線路的損耗線路的損耗。光纖的損耗：在光波長(zhǎng)為光纖的損耗：在光波長(zhǎng)為1.31u um附近，傳輸損耗為附近，傳輸損耗為0.5dB/km；在光波長(zhǎng)為在光波長(zhǎng)為1.55u um附近損耗已達(dá)附近損耗已達(dá)0.2dB/km,甚至更低。（光傳送甚至更低。（光傳送1515公里，其強(qiáng)度還有公里，其強(qiáng)度還有原來(lái)的一半。）原來(lái)的一半。） 單模光纖最大中繼距離可達(dá)上百公里，如果再

7、加上單模光纖最大中繼距離可達(dá)上百公里，如果再加上光纖放大器，則可以直通上萬(wàn)公里而不需要再生中繼。光纖放大器，則可以直通上萬(wàn)公里而不需要再生中繼。 v抗電磁干擾能力強(qiáng)，光纖之間也不易引起串音與抗電磁干擾能力強(qiáng)，光纖之間也不易引起串音與干擾，故可用于強(qiáng)電磁環(huán)境下的通信。干擾，故可用于強(qiáng)電磁環(huán)境下的通信。 光纖是光纖是石英石英介質(zhì)材料構(gòu)成的，它是絕緣體介質(zhì)材料構(gòu)成的，它是絕緣體，不怕雷電和高壓，不受電磁干擾；，不怕雷電和高壓，不受電磁干擾； 光纖中傳輸?shù)氖穷l率很高的光纖中傳輸?shù)氖穷l率很高的光波光波，而各種，而各種干擾的頻率一般都比較低，所以它不能干干擾的頻率一般都比較低，所以它不能干擾頻率比它高的多

8、的光波。擾頻率比它高的多的光波。v光纜重量輕，體積小，便于敷設(shè)和運(yùn)輸光纜重量輕，體積小，便于敷設(shè)和運(yùn)輸 相同話路的光纜要比電纜輕相同話路的光纜要比電纜輕90%95%(光纜重量?jī)H為電纜重量光纜重量?jī)H為電纜重量的十分之一到二十分之一的十分之一到二十分之一)，而直徑不到電纜的五分之一。通，而直徑不到電纜的五分之一。通2萬(wàn)萬(wàn)1千千話路的話路的900對(duì)雙絞線，其直徑為對(duì)雙絞線，其直徑為3英寸，重量為英寸，重量為8 噸噸/公里；通訊量公里；通訊量為其十倍的光纜，直徑僅為其十倍的光纜，直徑僅0.5英寸，重量?jī)H英寸，重量?jī)H450磅磅/公里公里。 軍事，航空，宇宙飛船軍事，航空，宇宙飛船 美國(guó)在軍用飛機(jī)上用光纖

9、代替電纜，在美國(guó)在軍用飛機(jī)上用光纖代替電纜，在A7A7飛機(jī)上，重量飛機(jī)上，重量減輕了減輕了12.2512.25公斤，節(jié)省了約公斤，節(jié)省了約2727萬(wàn)美元萬(wàn)美元 最新應(yīng)用，空客最新應(yīng)用，空客A380A380客機(jī)，大量應(yīng)用光纖。客機(jī)，大量應(yīng)用光纖。v材料豐富，成本低材料豐富，成本低 SiOSiO2 2，就是隨處可見(jiàn)的沙子，而且就是隨處可見(jiàn)的沙子，而且1 1公斤高公斤高存度的石英玻璃可以制成上萬(wàn)公里的光纖，而存度的石英玻璃可以制成上萬(wàn)公里的光纖，而制造制造1 1公里公里1818管的同軸電纜需管的同軸電纜需120120公斤的銅，或公斤的銅，或500500公斤的鉛。公斤的鉛。缺點(diǎn)缺點(diǎn)：光纖質(zhì)地脆、機(jī)械強(qiáng)

10、度低、需要比較好光纖質(zhì)地脆、機(jī)械強(qiáng)度低、需要比較好的切割及連接技術(shù)，分路、耦合比較麻煩的切割及連接技術(shù)，分路、耦合比較麻煩 。v公用通信網(wǎng)v局域網(wǎng)v光纖寬帶v危險(xiǎn)環(huán)境下通信線 不導(dǎo)電特性v專用通信網(wǎng) 石油、煤炭、電力、鐵路、礦山。DWDM 開(kāi)始建設(shè)開(kāi)始建設(shè)SDH逐步成為逐步成為傳輸主力設(shè)備傳輸主力設(shè)備DWDM規(guī)模建規(guī)模建設(shè)，全光網(wǎng)試驗(yàn)設(shè)，全光網(wǎng)試驗(yàn)SDH標(biāo)準(zhǔn)完善，標(biāo)準(zhǔn)完善，PDH仍為主力仍為主力PDH產(chǎn)品開(kāi)始產(chǎn)品開(kāi)始規(guī)模使用規(guī)模使用實(shí)用化實(shí)用化產(chǎn)品出現(xiàn)產(chǎn)品出現(xiàn)高錕提出高錕提出光傳輸理論光傳輸理論196680年代年代94年年99年年90年代初年代初98年年1976Metro城域網(wǎng)興城域網(wǎng)興起起O

11、ADM、OXC將會(huì)逐漸使用將會(huì)逐漸使用2002年以后年以后PDH：準(zhǔn)同步數(shù)字傳輸系統(tǒng)； SDH：同步數(shù)字傳輸系統(tǒng)；DWDM：密集波分復(fù)用系統(tǒng)； OADM：光分插復(fù)用系統(tǒng)；OXC：光交叉連接系統(tǒng)；傳輸網(wǎng)中國(guó)長(zhǎng)途骨干網(wǎng)傳輸網(wǎng)中國(guó)長(zhǎng)途骨干網(wǎng)八縱干線： 牡丹江上海廣州 齊齊哈爾北京三亞 呼和浩特太原北海 哈爾濱天津上海 北京九江廣州 呼和浩特西安昆明 蘭州西寧拉薩 蘭州貴陽(yáng)南寧 八橫干線：天津呼和浩特蘭州青島石家莊銀川上海南京西安連云港烏魯木齊伊寧上海武漢重慶杭州長(zhǎng)沙成都廣州南寧昆明上海廣州昆明 近50條光纜干線 總長(zhǎng)達(dá)80,000 km 覆蓋全國(guó)70%的縣市 哈爾濱齊齊哈爾白城長(zhǎng)春伊寧拉薩烏魯木齊至阿拉木圖格爾木呼和浩特石家莊連云港太原阜新沈陽(yáng)承德天津榆林包頭濟(jì)南北京銀川西安西寧蘭州杭州徐州上海青島大連福州南昌合肥南京寧波廣州南寧廈門昆明重慶鄭州襄樊長(zhǎng)沙武漢九江深圳汕頭成都湛江三亞?？诒焙ＹF陽(yáng)永登酒泉至韓國(guó) 至日本煙臺(tái)秦皇島中中國(guó)國(guó)干干線線光光纜纜網(wǎng)網(wǎng)示示意意圖圖1、向超高速發(fā)展 10G 34M140M155M622M2.5G10G 注：10G以上速率由于受到光纖的限制，不能夠很好的傳輸。所以不在單純追求發(fā)展單波長(zhǎng)10G以上傳輸系統(tǒng)。2、向超大