光纤传输技术课件本章主要内容教学目标第一部分概述一、什么是光纤？带状式把带状光纤单元放入大套管内，形成中心束管式结构，也可以把带状光纤单元放入骨架凹槽内或松套管内，形成骨架式或层绞式结构。带状式缆芯有利于制造容纳几百根光纤的高密度光缆，这种光缆已广泛应用于接入网。光纤二、为什么要学习光纤技术基础？专业方向：2、从光纤的应用看2、光纤的应用——“传”和“感”诺尔顿第二部分光纤分类一、按照光纤横截面折射率分布不同来划分阶跃折射率分布光纤(Step-IndexOpticalFiber，SIOF)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。渐变折射率分布光纤(Graded-IndexOpticalFiber，GIOF)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。图1.1光纤的折射率分布二、按照纤芯中传输模式的多少来划分单模光纤(SingleModeFiber，SMF)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(Multi-ModeFiber，MMF)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不等，但基本都大于单模光纤（50~62.5μm）。波导模解释三、按光纤的工作波长分类短波长光纤（0.8～0.9μm）长波长光纤（1.0～1.7μm）超长波长光纤。（2~5μm）四、按光纤的材料组成分类第三部分光纤的特性参数3.1光纤的损耗分贝单位若所有器件的光损耗都用分贝表示,则发射或接收功率P也用分贝量度就非常有用.定义:P’(indBm)=10lg(P/1mw)1mw作为参考功率.例：当P=1mw时P’=10lg(1mw/1mw)=0dBw当P=10mw时P’=10lg(10mw/1mw)=10dBw当P=100mw时P’=？dBw通过改变参考功率值,还可以引入其他表示光功率的分贝单位,如dBμ,dBw.这样,光通过所有器件的总损耗(dB)=损耗1(dB)+损耗2(dB)+损耗3(dB)+…通过一段光纤的总损耗(dB)=α(dB/km)×长度(km)光纤的损耗特性第二传输窗口3.2光纤的色散与带宽一、什么是光纤的色散？色散是光纤的一个重要的传输特性，指的是光信号沿着光纤传输过程中，由于不同成份的光的时间延迟不同而产生的一种物理效应。光纤中传送的信号是由不同的频率成分和不同的模式成分构成的，它们有不同的传播速度，将会引起脉冲波形的形状发生变化。也可以从波形在时间上展宽的角度去理解，也就是光脉冲在光纤中传输，随着传输距离的加大，脉冲波形在时间上发生了展宽，这种现象称为光纤的色散。模式色散、模间色散、色度色散、材料色散、模内色散、波导色散、偏振模色散单模光纤的发展与演变自聚焦透镜：利用折射率渐变使光线偏折，端面准直、耦合成像特性，小巧可微型化，便于加工，可以弯曲传像、具有独特的成像特性。较低的损耗所对应的波长叫做光纤的工作波长（或叫工作窗口）。光耦合器是将光信号进行分路或合路、插入及分配的一种器件。什么是光纤技术？68微米范围内，光纤可以传输的窗口有6个（表1）。价格低廉适用于近距离传输（35公里以内）。11集成光波导耦合器全光纤耦合器：即直接在两根（或两根以上）光纤之间形成某种形式的耦合。在光纤通信系统或光纤测试中，经常遇到需要从光纤的主传输信道中取出一部分光作为监测、控制等使用，有时也需要把两个不同方向来的光信号合起来送入一根光纤中传输。一、按照光纤横截面折射率分布不同来划分利用下面的一般定义，可将任意比率R转化为分贝单位：R=Pout/Pin(功率比）光纤器件可分为无源和有源两大类。损耗(dB/km)数字调制是光纤通信的主要调制方式，将模拟信号抽样量化后，以二进制数字信号“1”或“0”对光载波进行通断调制，并进行脉冲编码（PCM）。附加损耗表示由耦合带来的总损耗。什么是光纤技术？乡村线路以及沿海岛屿间的线路等）光无源器件的功能光无源器件的分类光耦合器是将光信号进行分路或合路、插入及分配的一种器件。两者的主要区别在于，器件在实现本身功能的过程中，其内部是否发生光电能量转换。光电检测器输出的射频有线电信号送入电信号放大级放大,之后送至均衡器,完成对带宽内(550MHz、750MHz、860MHz的带宽内)的平坦度调整,之后送入衰减器,衰减器完成对带宽内各频道幅度的调整,保证输出级有合适的输出电平(即保