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光纤通信工程

归档日期:07-08       文本归类:光纤通信      文章编辑:爱尚语录

  光纤通信工程_工程科技_专业资料。光纤通信 光纤通信发展简史 光是电磁波 载波频率=〉带宽=〉传输信息 1960 年新光源-激光器——〉光通信开端 70 年贝尔 lab-连续震荡半导体激光器——〉发展 美国康宁-20dB/km 衰减-

  光纤通信 光纤通信发展简史 光是电磁波 载波频率=〉带宽=〉传输信息 1960 年新光源-激光器——〉光通信开端 70 年贝尔 lab-连续震荡半导体激光器——〉发展 美国康宁-20dB/km 衰减-光纤——〉突破 79 年-衰耗〈0.5dB/km 89 年-今-掺铒光纤放大器(EDFA) 镓铝砷,铟镓砷磷半导体激光器——〉主流 展望-全光时代-光放大,光集成,光分插复用,光交叉连接和光交换。 光纤通信特点 1. 巨大的传输容量 1014~1015Hz 数量级〉微波 104~105 倍 梯度多模----------数 吉 Hz/公里 单 模----------数百太 Hz/公里 2. 极底的传输衰耗 传输中继距离长得多 单 模----1310?m-------0.35dB/km 1550?m-------0.2dB/km 回轴电缆----60MHz ------19 dB/km 市 线. 抗电磁干扰 介电材料=〉电力输配,电气化铁路,雷击多发区,核试验等特殊环境。 4. 信道串扰小,保密性好 少汇漏-〉无串扰-〉保密性高 5. 光缆尺寸小,重量轻,可挠性好 外径-125?m 套塑〈1mm 24 芯≈(18mm) 质量=1/3~1/10 电缆 弯曲直径数毫米 =〉易敷设 =〉公用,军用-导弹,舰船,飞机,潜艇通信控制系统… 资源丰富,成本低廉 不锈蚀,耐高温,光纤接头不会产生电火花放电 =〉适用于易燃易爆,有锈蚀环境。适宜化工厂,矿井及水下通信控制系统。 光器件寿命-百万小时 光纤通信应用类型 通信系统的基本组成 信源-〉发送机-〉传输通道-〉接收机-〉信宿 光纤传输方式图 光纤传输方式 1. 传输信号类型 光线模拟通信系统 =〉广播,TV(color),工业监视,交通监控 光纤数字通信系统 PCM 数字信号 =〉广泛 2. 光调制的方式 强度调制直接检测系统 用电信号强度调制光源,接收端用光检器直接检测—IM-DD 系统 光纤模拟/数字通信系统均为此类型 通信容量受限 外差光纤通信系统=无线通信的外差接受技术 在发送端用电信号调制广源发出的单频光载波 单模光纤传输 在接收端与接收机内部产生的本振光源混频 光检测器检出光载波和本振光之差频的中频电信号 解调出信号 3. 光纤的传输特性 多模光纤通信系统 传输媒质-石英多模梯度光纤 带宽受限〈140Mbit/s =〉数据网络,专用网络 单模光纤通信系统 传输媒质-石英单模光纤 传输容量大,无中继传输距离长 =〉长途干线网及本地网光纤通信系统 4. 光波长 短波长光纤通信系统 800~900nm 中继距离短 =〉计算机局域网,用户接入网 长波长光纤通信系统 1000~1600nm 1310nm------石英多模/单模光纤 1550nm------石英单模光纤 ----中继距离较长(衰耗最低) 超长波长光纤通信系统 非石英系光纤,卤化物 〉2000nm------衰耗 10-2~10-5dB/km 1000km 无中继传输 5. 应用范围 公用=〉电信,广电 光纤市话中继通信系统,光纤长途传输系统,光纤用户环路系统以及 有线电视系统… 专用=〉电力,铁道,石油,公路交通,大型厂矿企业,军事 6. 传输信道数目 单信道系统 一根光纤传送一个光波长,采用时分复用(TDM)提高系统传输容量 粗波分复用系统(CWDM) 一根光纤传送少量不同光波长(信道间隔20nm) =〉业务类型繁杂,传输容量多变的城域网 密集波分复用系统(DWDM) 一根光纤传送多个不同波长光信号(信道间隔8nm) ,采用时分复用提 高每一波长的传输速率,百倍提高系统容量。 光通信技术涉及的产品 1. 光传输设备 光端机,光中继机,波分复用终端(10Gbit/s SDH 设备,32×10Gbit/s 波分复 用)… 功能:电信号转换与调制,光信号的发送与接收,多波长系统的分波与合波… 2. 光纤光缆及附件 光纤:多纤集合,加上保护元件构成光缆使用 附件:接头盒,终端盒,光配线架,热缩护套 产业链:金属,非金属,化工原材料,光纤预制棒,拉丝,成缆。 产品:单模光纤 非零色散位移光纤(NZ-DSF) (支持 DWDM 传输) 多波长复用低水峰全波光纤(宽带城域网) 色散补偿光纤(DCF) (高速率传输色散调节) 掺铒光纤(光纤放大器) 3. 光器件 光有源-----光源(激光器,发光管),探测器(光电管,雪崩管),光信号放大器 分布反馈式激光器,多量子阱激光器,垂直腔面发射激光器(宽带 多模光纤系统) 光源+探测器=〉收发模块 光无源-功能:光路活动连接,光信号分路,光功率分配,光的衰减与隔离,光 信号的分波和合波 产品:光路由选择器,光纤光栅,陈列波导光栅。 特点:不需电源工作,不进行光电交换。 4. 测试仪器与专用工具 设备测试---误码分析仪,光谱分析仪,光功率计,光多用表。 线路工程施工---光时域反射仪(DTDR),光纤熔接机,剥缆刀具,米勒钳,光 纤切割器 光传输线. 光缆(光纤)的衰减系数(dB/km) 系数要求: 单模光纤--1310?m-------0.3~0.45dB/km 1550? m-------0.2~0.28dB/km 多模光纤—A1.a--1310(850)mm----0.8~1.5dB/km A1.b--1310(850)mm----0.8~2.0dB/km 2. 光缆(光纤)的色散系统 =〉线Gbit/s 以上高速率系统需检测) 多模光纤无色散指标要求=带宽×传输距离(MHz?km) 单模光线~1340nm----≤ 6ps/nm?km 1530~1565nm----≤20ps/nm?km 非零色散单模光纤(G.655) : G.655A: 0.1~6ps/nm?km G.655B: 1~10ps/nm?

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