光纤基础知识培训资料

杭州中威电子技术有限公司 光纤基础知识培训 专业技术专业技术 专业品质专业品质 专业服务专业服务 光纤光纤的基础介绍的基础介绍 常用常用光器件和仪器光器件和仪器的分类介绍的分类介绍 光纤监控系统光纤监控系统传输性能传输性能的评价指标的评价指标 光纤监控系统的安装调试建议光纤监控系统的安装调试建议 主题摘要光纤光纤 光纤的基础介绍（市场上可见到的通信光纤）（市场上可见到的通信光纤）光缆光缆 光纤的基础介绍（为光纤提供可靠机械保护，以适应外部环境）（为光纤提供可靠机械保护，以适应外部环境）光纤的结构光纤的结构光纤的基础介绍 （光纤呈圆柱型，由纤芯、包层和保护套组成）（光纤呈圆柱型，由纤芯、包层和保护套组成）纤芯纤芯包层包层保护套保护套单模光纤和多模光纤单模光纤和多模光纤 光纤的基础介绍 （外径（外径125um内径内径9um）（外径（外径125um内径内径50/62.5um）单模单模 多模多模光在多模光纤中的传播光在多模光纤中的传播 光纤的基础介绍 （在阶跃光纤中传输）（在阶跃光纤中传输）（在渐变光纤中传输）（在渐变光纤中传输）模式色散严重模式色散严重 模式色散有所改善模式色散有所改善 光在单模光纤中的传播光在单模光纤中的传播 光纤的基础介绍（平行于光纤轴线的行式以直线方式传播）（平行于光纤轴线的行式以直线方式传播）不存在模式色散不存在模式色散 常用常用光源光源器件和器件和光检测器件器件 常用光器件和仪器的分类介绍 常用常用波分复用器件波分复用器件及及分波合波分波合波器件器件 常用常用光纤连接器件器件 常用常用光纤测试器件器件 常用常用光路保护器件器件 常用光源器件及光检测器件常用光源器件及光检测器件 常用光器件和仪器的分类介绍（19光模块）光模块）（SFP光模块）光模块）常用光源器件及光检测器件公共参数常用光源器件及光检测器件公共参数 常用光器件和仪器的分类介绍 传输速率：传输速率：单位单位：b/s 典型值典型值：155 Mb/s、622 Mb/s、1.25Gb/s、2.5Gb/s常用常用光源器件光源器件的主要参数的主要参数 常用光器件和仪器的分类介绍 常用波长常用波长O BandO Band：1270、1290、1310、1330、1350E BandE Band：1370,1390,1410,1430，1450S+C+L BandS+C+L Band:1470,1490,1510,1530,1550,1570,1590,1610常用常用光源器件光源器件的主要参数的主要参数 常用光器件和仪器的分类介绍 光功率：光功率：单位单位：dBm 要求要求：光功率（入纤光功率）足够大，：光功率（入纤光功率）足够大，以满足实际传输距离为标准以满足实际传输距离为标准常用常用光源器件光源器件的主要参数的主要参数 常用光器件和仪器的分类介绍 工作寿命工作寿命 理想要求理想要求：长期连续稳定工作：长期连续稳定工作 实际情况实际情况：由于光功率随着：由于光功率随着使用年限使用年限的增加的增加 会逐步降低，当光功率降低的量会逐步降低，当光功率降低的量 超过原线路上冗余的量时，则设超过原线路上冗余的量时，则设 备将不能正常工作备将不能正常工作常用常用光检测器件光检测器件的主要参数的主要参数 常用光器件和仪器的分类介绍 光灵敏度：光灵敏度：单位单位：dBm 要求要求：光灵敏度足够小，：光灵敏度足够小，以满足实际传以满足实际传 输距离为标准输距离为标准常用常用光检测器件光检测器件的主要参数的主要参数 常用光器件和仪器的分类介绍 过载光功率：过载光功率：单位单位：dBm 定义定义：在保证一定误码率条件下，光接：在保证一定误码率条件下，光接 收机所允许的最大光功率值收机所允许的最大光功率值 接收光功率过强也将不能正常工作！接收光功率过强也将不能正常工作！常用常用波分复用器件波分复用器件及及分波分波与与合波合波器件器件 常用光器件和仪器的分类介绍 波分复用波分复用/解复用器件解复用器件 光分路器件光分路器件-DROP 光合路器件光合路器件-ADDCWDM CWDM 波分波分复用复用/解复用解复用器件器件 常用光器件和仪器的分类介绍（实物图）（实物图）（原理图）（原理图）CWDM CWDM 波分波分复用复用/解复用解复用器件器件 常用光器件和仪器的分类介绍 概念概念：将若干路将若干路不同波长不同波长的光信号复用的光信号复用后的送入同后的送入同一根光纤一根光纤中传输，或中传输，或将在同一根光纤中传输的多波长将在同一根光纤中传输的多波长光信号分解后分送给不同的波长光信号分解后分送给不同的波长的端口输出的端口输出CWDM CWDM 波分波分复用复用/解复用解复用器件器件 常用光器件和仪器的分类介绍 优点优点：传输容量大大增加传输容量大大增加 对各类业务信号对各类业务信号透明透明 扩容时不需要敷设更多的光纤扩容时不需要敷设更多的光纤CWDM CWDM 波分复用波分复用/解复用器件主要解复用器件主要技术参数技术参数 常用光器件和仪器的分类介绍 插入损耗插入损耗 串音（串音（隔离度）隔离度）可复用信道数可复用信道数 光光分路分路器原理图器原理图DROPDROP 常用光器件和仪器的分类介绍 （单波长）（单波长）（多个波长）（多个波长）光光合路合路器器ADDADD 常用光器件和仪器的分类介绍多个波长多个波长 常用常用光路保护光路保护器件器件 常用光器件和仪器的分类介绍（实物图）（实物图）常用常用光路保护光路保护器件器件 常用光器件和仪器的分类介绍（12光路保护器件）光路保护器件）（22光路保护器件）光路保护器件）常用常用光纤连接器（法兰）光纤连接器（法兰）常用光器件和仪器的分类介绍（SC法兰）法兰）常用常用光纤连接器（法兰）光纤连接器（法兰）常用光器件和仪器的分类介绍（ST法兰）法兰）常用常用光纤连接器（法兰）光纤连接器（法兰）常用光器件和仪器的分类介绍（FCFC菱形法兰）菱形法兰）（FCFC小小D D法兰）法兰）（FCFC大大D D法兰）法兰）常用常用光纤转换器（法兰）光纤转换器（法兰）常用光器件和仪器的分类介绍（FCFCSCSC转换器）转换器）（FCFCSTST转换器）转换器）常用常用光纤连接器（跳线）光纤连接器（跳线）常用光器件和仪器的分类介绍（单模（单模SCSCSCSC跳线）跳线）（多模（多模SC-SCSC-SC跳线）跳线）黄色黄色！橘黄橘黄！常用常用光纤衰减器光纤衰减器 常用光器件和仪器的分类介绍（SCSCSCSC可调衰减器）可调衰减器）（数显光衰减器）（数显光衰减器）（在线式光衰减器）（在线式光衰减器）常用常用光纤测试器件光纤测试器件 常用光器件和仪器的分类介绍（光功率计）（光功率计）常用常用光纤测试器件光纤测试器件 常用光器件和仪器的分类介绍（OTDROTDR时域反射器）时域反射器）OTDROTDR时域反射器的功用时域反射器的功用常用光器件和仪器的分类介绍可以迅速发现光纤可以迅速发现光纤断点断点和和弯曲弯曲定位描述定位描述熔接点熔接点和和接头损耗接头损耗特点特点多纤测试多纤测试，快速确定大线数光纤质量，快速确定大线数光纤质量内置光源和功率计模块，可以执行内置光源和功率计模块，可以执行功率功率和和损耗损耗测量测量 监控系统的发展历史；监控系统的发展历史；光纤监控系统传输性能的评价指标 系统的基本组成；系统的基本组成；系统传输性能的评价指标。系统传输性能的评价指标。监控系统发展历史监控系统发展历史光纤监控系统传输性能的评价指标2020世纪世纪8080年代模拟视频近距离同轴方年代模拟视频近距离同轴方式传输；式传输；2020世纪世纪9090年代模拟视频远距离模拟方年代模拟视频远距离模拟方式传输；式传输；20022002年模拟视频远距离数字方式传输；年模拟视频远距离数字方式传输；光纤监控系统传输性能的评价指标 系统的基本组成系统的基本组成（光发射端机、接收端机、光缆组成）（光发射端机、接收端机、光缆组成）光纤监控系统传输性能的评价指标 发射端机要求发射端机要求 输出功率足够大；输出功率足够大；调制频率（速率）足够高；调制频率（速率）足够高；谱线宽度和光束发散角尽可能小；谱线宽度和光束发散角尽可能小；输出功率和波长稳定；输出功率和波长稳定；器件寿命长。器件寿命长。光纤监控系统传输性能的评价指标 接收端机要求接收端机要求 灵敏度足够低灵敏度足够低直接检测：简单、经济，光纤通信系直接检测：简单、经济，光纤通信系 统中普遍使用；统中普遍使用；相干检测：灵敏度高，复杂，实现难相干检测：灵敏度高，复杂，实现难 度大，成本高。度大，成本高。光纤监控系统传输性能的评价指标 光缆光缆/光纤的主要参数损耗光纤的主要参数损耗（低衰减（低衰减/损耗窗口典型衰减值）损耗窗口典型衰减值）光纤监控系统传输性能的评价指标 产生光纤损耗的原因产生光纤损耗的原因光纤固有损耗光纤固有损耗：如上图所示，是有瑞利散：如上图所示，是有瑞利散射和固有吸收引起的。射和固有吸收引起的。使用条件造成的附加损耗使用条件造成的附加损耗：光纤弯曲光纤弯曲 光纤挤压光纤挤压 光纤杂质光纤杂质 光纤折射率不均匀光纤折射率不均匀 光纤对接光纤对接光纤监控系统传输性能的评价指标 光缆光缆/光纤的主要参数色散光纤的主要参数色散色散：反映了光脉冲沿光纤传输时的展宽色散：反映了光脉冲沿光纤传输时的展宽色度色散：色散很小色度色散：色散很小模式色散：只存在多模光纤中模式色散：只存在多模光纤中偏振模色散：纤芯存在椭圆度偏振模色散：纤芯存在椭圆度 残余应力残余应力光纤监控系统传输性能的评价指标 单模光纤标准单模光纤标准G.652G.652光纤：光纤：G.652.AG.652.A、G.652.BG.652.B、G.652.CG.652.C、G.652.DG.652.D。G.653G.653光纤。光纤。G.654G.654光纤：衰减最小光纤。光纤：衰减最小光纤。G.655G.655光纤：非零色散光纤。光纤：非零色散光纤。我国常用的是我国常用的是G.652G.652、G.655G.655光纤！光纤！光纤监控系统传输性能的评价指标 G.652、G655的主要技术参数表的主要技术参数表光纤监控系统传输性能的评价指标G.652G.652光纤：光纤：1310nm1310nm波长性能最佳的单模光纤波长性能最佳的单模光纤,它它同时具有同时具有1310nm1310nm和和1550nm1550nm两个窗口，两个窗口，零零色散点色散点位于位于1310nm1310nm窗口，而窗口，而最小衰减最小衰减窗窗口位于口位于1550nm1550nm窗口。窗口。G.652、G655的主要技术参数的主要技术参数光纤监控系统传输性能的评价指标G.655G.655光纤：光纤：G.655G.655光纤是非零色散移位单模光纤，光纤是非零色散移位单模光纤，适于密集波分复用适于密集波分复用(DWDM)(DWDM)系统应用。系统应用。价格比价格比G.652G.652高。高。G.652、G655的主要技术参数的主要技术参数光纤监控系统传输性能的评价指标 系统传输性能的评价指标系统传输性能的评价指标有效性有效性：信息的传输速度、无中继距离；信息的传输速度、无中继距离；可靠性可靠性：信息的传输质量，透明传输；信息的传输质量，透明传输；适应性适应性：环境使用条件；环境使用条件；标准性标准性：接口、元器件的标准；接口、元器件的标准；光纤监控系统的安装调试建议 充分掌握光纤各主要参数信息充分掌握光纤各主要参数信息 充分预防光纤使用的异常情况充分预防光纤使用的异常情况 充分掌握光发射设备，光接收设充分掌握光发射设备，光接收设 备及相关光器件的主要参数信息备及相关光器件的主要参数信息光纤监控系统的安装调试建议 充分掌握光纤各主要参数信息充分掌握光纤各主要参数信息您工程中使用的是什么光缆您工程中使用的是什么光缆：单模？单模？G.652,G.655?多模？多模？MM62.5,MM50?光纤监控系统的安装调试建议 充分掌握光纤各主要参数信息充分掌握光纤各主要参数信息您工程中可用光缆的芯数您工程中可用光缆的芯数：一芯一芯?两芯两芯?多芯？多芯？可以根据需要提供？可以根据需要提供？光纤监控系统的安装调试建议 充分掌握光纤各主要参数信息充分掌握光纤各主要参数信息您工程中各段光缆的长度及您工程中各段光缆的长度及光链路损耗光链路损耗：20KM 20KM -10dB 10dB 40KM 40KM -15dB 15dB 60KM 60KM -20dB 20dB 80KM 80KM -25dB 25dB光纤监控系统的安装调试建议 充分预防光纤使用的异常情况充分预防光纤使用的异常情况光纤接口被污染？光纤接口被污染？光纤连接器连接不良？光纤连接器连接不良？光缆受挤压？光缆受挤压？光缆熔接点过多且熔接不良？光缆熔接点过多且熔接不良？光纤监控系统的安装调试建议 充分掌握光发射设备，光接收设充分掌握光发射设备，光接收设 备及相关光器件的主要参数信息备及相关光器件的主要参数信息1、比较设备的传输距离与光缆的链路、比较设备的传输距离与光缆的链路 损耗损耗2、比较发射端入纤光功率与接收端出、比较发射端入纤光功率与接收端出 纤光功率，判断光缆是否正常纤光功率，判断光缆是否正常3、设备状态指示是否正常、设备状态指示是否正常附录：光纤通信中常用单位的定义光纤通信中常用单位的定义 dBdB=10log10log1010(P(Poutout/P/Pinin)P Poutout：输出功率；输出功率；P Pinin：输入功率；输入功率；dBmdBm=10log10log1010(P/1mW)(P/1mW)在通信工程中广泛使用，表示以在通信工程中广泛使用，表示以 1mW1mW为参考的光功率为参考的光功率 例如：例如：10dBm10dBm100uW100uW杭州中威电子技术有限公司谢谢！