现代通信技术下41章光纤通信.pptVIP

光纤向保偏光纤方向发展01光纤通信系统的中继距离越来越长02光纤通信系统向波分复用系统方向发展03光纤通信系统向相干光纤通信方向发展04光孤子传输05光纤通信系统向全光通信方向发展06量子光通信系统074.1.3光纤通信的发展趋势普通的点到点的波分复用系统虽然有巨大的通信容量，但只提供了原始的传输带宽，必须要有灵活的节点才能实现高效灵活的组网能力。光分叉复用器（OADM）和光交叉连接器（OXC）是靠光层面上的波长连接来解决节点的容量扩展问题的，单个节点容量可从160Gbit/s增加到10Tbit/s。光传送联网的一个必威体育精装版发展趋势是自动交换光网络（ASON），使光联网从静态光联网发展到自动交换光网络，使传统的传送网向业务网方向发展。4.1.3光纤通信的发展趋势4.2.1光纤的结构通信用的光纤绝大多数是用石英材料做成的横截面很小的双层同心圆柱体，外层的折射率比内层低。折射率高的中心部分叫做纤芯，其折射率为n1，直径为2a；折射率低的外围部分称为包层，其折射率为n2，直径为2b。n2n101石英系光纤多组分玻璃光纤氟化物光纤塑料光纤液芯光纤按照光纤组成材料划分有:02短波长(0.8~0.9um)光纤长波长(１.０~１.７um)光纤超长波长（＞２um）光纤按照光纤的工作波长可分有:03紧套光纤松套光纤按照套塑层的不同，光纤可分为可分有:4.2.2光纤的分类按照纤芯中传输模式的多少来划分4.２.2光纤的分类单模光纤光纤中只传输一种模式时，叫做单模光纤。单模光纤的纤芯直径较小，约为4～10μm。适用于大容量、长距离的光纤通信。多模光纤在一定的工作波长下，多模光纤是能传输多种模式的介质波导。多模光纤可以采用阶跃折射率分布，也可以采用渐变折射率分布。多模光纤的纤芯直径约为50μm。4.2.2光纤的分类按照光纤横截面折射率分布不同来划分阶跃型光纤纤芯折射率n1沿半径方向保持一定，包层折射率n2沿半径方向也保持一定，而且纤芯和包层的折射率在边界处呈阶梯型变化的光纤称为阶跃型光纤，又称为均匀光纤。适合带宽窄，小容量短距离渐变型光纤如果纤芯折射率n1随着半径加大而逐渐减小，而包层中折射率n2是均匀的，这种光纤称为渐变型光纤，又称为非均匀光纤。适合中容量，中距离通信工作波长两种1310(具有最小色散值)和1550(具有最小的衰减系数)目前数据通信局域网,接入网的引入光缆和室内软光缆大量使用多模光纤渐变型多模光纤(G.651光纤)按照ITU-T建议分类4.2.2光纤的分类常规单模光纤(G.652光纤):也称非色散位移光纤,其零色散波长在1310,在波长为1550处衰减最小,但有较大的正色散.波长可选1310或1550.是使用最为广泛的光纤01色散位移光纤(G.653).此光纤零色散从1310nm移至1530nm工作波长,实现1550处最低衰减和零色散波长一致.非常适合于长距离、单信道高速光纤通信系统。但由于进行WDM在1550处低色散存在有害的四波混频等光纤非线性效应，其正在由非零色散位移光纤所替代02按照ITU-T建议分类:4.2.2光纤的分类1550性能最佳单模光纤(G.654光纤):特点在1550处衰减极小，弯曲性能好，工作在1310系统处于多模工作状态。主要用于传输距离很长，且不能插入有源器件的无中继海底光纤通信系统。缺点造价昂贵，很少使用非零色散位移单模光纤(G.655光纤):专门为新一代光放大密集波分复用传输系统设计和制造的新型光纤,属于色散位移光纤,不过在1550处色散值不是零值,用以平衡四波混频等非线性效应.使其能用于高速率、大容量、密集波分复用的长距离光纤通信系统中.12按照ITU-T建议分类:光波在光纤中传输时，随着传输距离的增加而光功率逐渐下降，这就是光纤的传输损耗。光纤每单位长度的损耗，直接关系到光纤通信系统传输距离的长短。光纤本身损耗的原因大致包括两类：吸收损耗和散射损耗。4.2.3光纤的传输特性吸收损耗1．光纤的损耗特性吸收作用是光波通过光纤材料时，有一部分光能变成热能，从而造成光功率的损失。造成吸收损耗的原因很多，但都与光纤材料有关，下面主要介绍本征吸收和杂质吸收。本征吸收是光纤基本材料（例如纯SiO2）固有的吸收，并不是由杂质或者缺陷所引起的。因此，本征吸收基本上确定了任何特定材料的吸收的下限。杂质吸收。是由于光纤材料的不纯净所造成的附加吸收损耗。影响最大的是金属过渡离子和水的氢氧根离子吸收电磁波而造成的损耗吸收损耗的大小与波长有关，对于SiO2石英系光纤，本征