《光纤介质特性及光通信原理介绍》课件.pptxVIP

《光纤介质特性及光通信原理介绍》

光纤介质特性及光通信原理

【工作原理】光纤通信：就是利用光纤来传输携带信息的光波以达到通信之目的。发端将电信号转为光信号、通过光纤传送，到接收端再将光信号转为电信号。1、光发射机：即发端光端机，主要作用是将来自于电端机的电信号转变为光信号，并将光信号送入到光纤中传输。2、光纤光缆：光纤是光纤通信的传输介质，是光导纤维的简称。光纤是以光脉冲的形式来传输信号。3、光接收机：即收端光端机，其主要作用是将光纤传送过来的光信号转变为电信号，然后经进一步的处理在送到接收端的电端机去。4、光中继器：光信号在光纤中传输一定距离后，由于受到光纤损耗和色散的影响，光信号的能量会衰减，波形也会产生失真，从而导致通信质量恶化。为此，在光信号传输一定距离后就要设置光中继器，其作用是对衰减了的光信号进行放大，恢复失真了的波形。光纤及光通信原理光纤重要参数

光纤介质特性及光通信原理

【结构】1、纤芯：折射率较高；2、包层：折射率较低；3、涂覆层：聚丙烯酸盐；【尺寸】1、纤芯：单模光纤内径9μm；多模光纤内径50μm/62.5μm;2、包层：：125μm3、涂覆层：245μm【材料】1、目前通信用的光纤主要是石英系光纤，其主要成分是高纯度石英玻璃。2、如果在石英中掺入折射率高于石英的掺杂剂，就可以制作光纤的纤芯。同样，如果在石英中掺入折射率低于石英的掺杂剂，就可以作为包层材料。光纤及光通信原理光纤重要参数

光纤介质特性及光通信原理

n1n2n1n2全反射θn1n2临界角θn1n2【关键知识点】全反射当光线由光密介质射向光疏介质，并且入射角大于全反射时的临界角时，就会产生全反射，光纤就是利用光的全反射现象来导光的。①③②n2n1折射全反射包层纤芯护套光纤及光通信原理光纤重要参数

光纤介质特性及光通信原理

光纤的分类光纤通信用光纤非通信用光纤单模光纤（SM）多模光纤（MM）特种光纤光纤信号处理光纤传感光纤测量其它光学系统【关键知识点】1、单模光纤(1)只允许一种传播模式(2)避免了模间色散，带宽宽，适用于大容量、长距离2、多模光纤(1)存在多种传播模式。(2)带宽较窄，传输距离及容量有限。光纤及光通信原理光纤重要参数

光纤介质特性及光通信原理

影响光传输的四大要素衰减色散光信噪比WDM网络组网基本要素非线性效应光纤及光通信原理光纤重要参数

光纤介质特性及光通信原理

光纤的重要参数——衰减衰减：【定义】当光在光纤中传输时，随着传输距离的增加，光功率逐渐减小，这种现象即称为光纤的衰减，也称损耗。其包括吸收损耗、散射损耗、几何缺陷、弯曲损耗等。 【关键知识点】损耗一般用损耗系数α表示，单位dB/km：如:@1310nm≤0.36dB/Km;@1550nm≤0.22dB/Km【影响】损耗大小影响光纤的传输距离长短和中继距离的选择，使传输距离受限，影响光纤通信系统的成本。近端远端信号传播光纤及光通信原理光纤重要参数

光纤介质特性及光通信原理

衰减波长特性1、波长不同，损耗不同2、1380nm附近由于氢氧根粒子吸收，光纤损耗急剧加大，俗称水峰3、ITU-T将单模光纤在1260nm以上的频带划分了O、E、S、C、L、U几个波段.4、在这6个波段中，C波段和L波段损耗最小.【解决措施】通过光放大器的使用，可以补偿信号在光纤中的衰减，延长传输距离光纤及光通信原理光纤重要参数90013001400150016001700波长:nm损耗dB/k模光纤（850~900nm）O波段E波段SCLUOH-

光纤介质特性及光通信原理

光纤的重要参数——色散【定义】1、模间色散：在多模光纤中由于各传输模式的传输路径不同，各模式到达出射端的时间不同，从而引起光脉冲展宽；2、色度色散：光源光谱中不同波长的光在光纤中的群延时差所引起的光脉冲展宽现象，包括材料色散和波导色散。3、偏振模色散：光源光谱中实际存在偏振方向互相正交的两个基模，光脉冲在光纤中传输时，两个垂直的偏振模间的时延差。色散对传输信号的影响：色散会使在光纤中传输的数字脉冲展宽，引起码间干扰，降低信号质量，导致传输距离受限。模间色散色度色散偏振模色散光纤及光通信原理光纤重要参数

光纤介质特性及光通信原理

衰耗+色散对光传输信号的影响【影响】1、光在光纤中传输一段距离后，在衰耗和色散的双重作用下，光脉冲信号逐渐变矮变宽。2、传输L1距离后，信号变宽产生交叠，但还能区分“0”“1”信号；3、传输L2距离后，信号畸变严重，难以区分“0”“1”，导致误码，影响传输质量。时间功率初始光脉冲信号传送L1(km)传送L2(km)光纤传输对信号的影响示意图传送L1距离后的光脉冲信号传