光纤传输技术与波分复用.ppt

内 容 提 要 光纤传输系统概述 光纤与光缆 有源与无源光器件 光放大与色散补偿技术 DWDM 系统结构与指标 DWDM 系统应用代码 光纤传输系统管理与维护 光纤传输网络 以光波为信号载频，以光导纤维为传输介质的通信网络即为光网络 光纤传输具有独特的优越性、巨大的传输带宽 目前，百分之八十五以上的信息（语音、数据、图象）通过光纤传输 我国各通信运营商与专网部门建设的光缆骨干网、城域网及用户接入网总长度已达480万公里以上 光纤传输的特点 传输带宽达数百THz，通信容量极大。 传输衰耗低，中继距离长。 光缆重量轻、尺寸小，便于敷设与维护。 抗电磁干扰。 无信号间串扰，必威体育官网网址性好。 材料来源广，成本相对低。 光纤传输的技术问题 光纤使用中不能弯曲过小 光纤线路的连接操作较复杂（固定、活动） 光的分路与耦合较麻烦 光纤传输技术演变 光纤传输的应用类型 电信网：长途干线系统、城域网系统 移动网（骨干网、交换-基站、光纤直放） 专用网：铁道、电力、军事、化工、高速 广电网：HFC图象传输（CATV） 计算机网：城域网、局域网 用户接入：FTTC、FTTB、FTTH——ASON 移动通信网的结构 移动电话网由移动台、中继传输系统、基站和移动交换局组成 移动交换局和基站之间通过中继线相连，基站和移动台之间为无线接入方式 移动交换局又和本地电话网中的市话局相连组成移动电话网 CATV光网络结构 (HFC) 用户接入网基本应用结构(PON) 光纤传输接口指标（发送） 光纤工作波段 光纤传输接口指标（发送） DWDM系统光接口指标（接收） 不同工作条件下的接收灵敏度 速率等级 2Mb/s STM-4 STM-16 STM-64 误码指标 BER 10 10 10 接收灵敏度 -50dBm -32dBm -28dBm -20dBm Pr 光纤与光缆 DWDM系统光纤技术 波分复用技术与光纤传输性能关系密切 一般要求光纤低衰耗并保持一定色散以克服非线性效应 光纤的有效通光面积直接影响传输光功率、信道数目以及信号质量。 光纤结构 光纤光缆制造工艺 原料提纯 熔炼制棒 拉丝涂覆 套塑成缆 光纤主要原料及提纯 原料：SiCL4、 GeCL4 、 CCL2F2 、 O2、 提纯方式： 精馏 去除沸点相差较大的杂质 吸附 去除化学键极性不同的物质 纯度要求：99.99% 熔炼制棒 制棒工艺参数 MCVD法与PCVD法 沉积温度：约1650 缩棒温度：约1750 予制棒长度：1、1.2（m） 直径：60—80（mm） 相对折射率差： = 0.003—0.004 光纤折射率分布 掺杂作用机理 沉积过程中掺Ge可提高折射率，但过量会 增大光纤衰耗。 为保持光纤一定的折射率差，亦可采用掺 F形成凹陷包层。（G.654） 折射率分布的双环型结构中，内环调节零色散波长，外环则可实现大有效通光面积并控制弯曲敏感度。 光纤传输特性差异主要由制棒工艺决定 制棒工艺是光纤制备的核心技术 拉丝涂覆 拉丝工艺参数 拉丝速度：15—20m/s 拉丝长度：350—400Km/棒（28g/Km） 筛选张力：管道、直埋 3-5N 架空、海底 5-7N 一层涂复：丙烯树脂（180μm 抗拉） 二层涂复：环氧树脂（250μm 抗压） 光纤的类别 可有不同分类方式 按传导模数分：单 模（SM）多 模（MM） 按折射率分布：渐变型（GI） 阶跃型（SI） 按特殊用途分： EDF、DCF、LEAF……. 按ITU-T或IEC文号分： G652（ B1 ）、G655（B4）……. 模的概念 纵模 指激光能量的频谱成分，即波长成分 单纵模激光器的频率仍有一定的分布范围 横模 指电磁场的横向场分布 分为基模TEM00和高阶模TEMmn 偏振模 指同一光波模式所包含的相互正交的两个偏振态 不同光纤折射率分布 光纤命名与标准对照 光纤名称 ITU-T标准 IEC标准 非色散位移光纤 G.652 A、B、C B1.1、B1.3 色散位移光纤 G.653 B2 截止波长位