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光纤有关知识. 目录. 光纤与传输系统的关系 光纤的种类 光纤的制造 光纤的选用与发展趋势. 光纤与传输的关系. 带宽极宽,容量极大; 衰减小,传输距离远; 串扰小,传输质量高; 抗电磁干扰,保密性好; 尺寸小重量轻,便于运输和敷设; 原料丰富,节约金属;. 极易断裂 严格忌水 弯曲能力差; 切断与接续要求高;. 光纤的优点. 光纤的缺点. 电子阅读. 音频点播. 数字电视. 可视电话. 视频点播. 家庭办公. 远程医疗. 网上购物. 在线游戏. 电子银行. 视频会议. 远程教育. 宽带网络改变生活方式. - PowerPoint PPT Presentation
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光纤有关知识
光纤与传输系统的关系光纤与传输系统的关系 光纤的种类光纤的种类 光纤的制造光纤的制造 光纤的选用与发展趋势光纤的选用与发展趋势
目录
传输介质传输介质 带宽带宽 MHzMHz 衰减系数衰减系数dB/kmdB/km
中继距离中继距离kmkm
抗电磁干抗电磁干扰性能扰性能 尺寸与重量尺寸与重量 敷设安装敷设安装 接续接续
对绞线对绞线 66 20(4MHz)20(4MHz) 1~21~2 较差较差 大而重大而重 一般一般 方便方便
同轴电缆同轴电缆 400400 19(60MHz)19(60MHz) 1.61.6 较差较差 一般一般 方便方便 较方便较方便
光纤光纤 >10GHz.>10GHz.kmkm 0.2~30.2~3 >50>50 不受干扰不受干扰 小而轻小而轻 方便方便 特殊特殊
光纤的优点
•带宽极宽,容量极大;带宽极宽,容量极大;•衰减小,传输距离远;衰减小,传输距离远;•串扰小,传输质量高;串扰小,传输质量高;•抗电磁干扰,保密性好;抗电磁干扰,保密性好;•尺寸小重量轻,便于运输和敷设;尺寸小重量轻,便于运输和敷设;•原料丰富,节约金属;原料丰富,节约金属;
光纤的缺点
•极易断裂极易断裂•严格忌水严格忌水•弯曲能力差;弯曲能力差;•切断与接续要求高;切断与接续要求高;
光纤与传输的关系
数字电视
电子阅读 电子银行
网上购物 在线游戏
音频点播 视频点播
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视频会议
宽带网络改变生活方式
光纤与传输的关系 - 系统演进
光纤与传输系统的关系光纤与传输系统的关系 光纤的种类光纤的种类 光纤的制造光纤的制造 光纤的选用与发展趋势光纤的选用与发展趋势
目录
名称 ITU-T IEC
多模光纤 渐变折射率多模光纤 G.651A1a 、 A1b 、 A1c和 A1d
突变折射率多模光纤 A2 、 A3 和 A4
单模光纤 非色散位移单模光纤 G.652 : A 、 B C 、 D
B1.1B1.3
色散位移单模光纤 G.653 B2
截止波长位移单模光纤 G.654 B3
非零色散位移单模光纤 G.655 : A 、 B 、C
B4
非零色散位移单模光纤 G.656
对弯曲损耗不敏感单模光纤 G.657 A 、 B
光纤种类 - 光纤标准的发展
多模光纤: G.651 , 62.5um/125um(A1b) 、 50um/125um(A1a)
G652 光纤:最佳工作波长为 1310nm 的单模光纤 ; G652A 、 G652B: 标准光纤。 G652C 、 G652D: 低水峰(全波 )光纤。G653 光纤:零色散波长在 1.55m 窗口的单模光纤。G654 光纤:截止波长在 1500 nm 的海底应用单模光纤 , 又称为最
低衰减单模光纤 。
G655 光纤:在 1550nm 窗口给定波长区间内色散不为零的色 散位移
单模光纤, 称为非零色散位移光纤 。 G655A :单信道光纤 (1995) 。 G655B 、 G655C : DWDM 光纤 (2000.10,2003.1)
。G656 光纤:使用于 DWDM 系统 S+C+L 波带的非零色散位移光纤
。 (2003.10 提出, 2004.5 通过 ) 。G657 光纤:对弯曲损耗不敏感的单模光纤
光纤种类 - 光纤标准的发展
单模光纤波段
光纤分类-小结
多模光纤 单模光纤
名称 渐变折射率多模光纤 非色散位移单模光纤 非零色散位移单模光
纤
宽带光传输用非零色散单模
光纤
小弯曲半径光
纤
ITU-T
分类 G.651 G.652 G.655 G.656 G.657
子分类 50/125
62.5/125
A 、 B C 、 DA 、 B 、
C
IEC 分类 A1a A1b B1.1 B1.3 B4
子系列
俗称 传统50/125
新一代50/125
BIF15等
代号 OM2:1G/2000
OM3 : 10G150/300/50
0 OM1 OS1
应用场合
以太网、视频等局域网,覆盖距离2km 以内
高速以太网、办公楼竖井布线、局域网汇聚层链路等,对应距离
以太网、视频等局域网,覆盖距离2km 以内
通信干线、城域网、本地网、光纤接入等,中继距离达600km ,以太网通信达20km
通信干线、城域网、本地网、光纤接入等,中继距离达 600km ,以太网通信可以达 20km ,多业务
密集波分复用,骨干网等
粗波分复用和密集波分复用系统
FTTH应用,楼内布线
光纤与传输系统的关系光纤与传输系统的关系 光纤的种类光纤的种类 光纤的制造光纤的制造 光纤的选用与发展趋势光纤的选用与发展趋势
目录
光纤制造 - 光纤材料
1. 光纤的定义:光纤是由高纯透明材料组成的光传输媒质。
2. 光纤材料:石英玻璃、塑料、晶体…… . 。
3. 石英玻璃:1. 优点:优秀的光学、力学和化学性能,良好的加工性能,极好的温度稳定性能、重量轻、抗电磁干扰。
注意:光纤重量: 33g/km ,温度变化( 40C-20C )光纤长度变化 1.1cm 。
2. 缺点:容易发生脆性断裂。
性能 单位 数值
密度 G/cm3 2.2
杨氏模量 N/mm2 72900
剪切模量 N/mm2 33000
热膨胀系数 K-1 5.5×10-7
1. 关键技术 1 ) . 高纯度:光纤材料要达到高纯度 99.9999% 。 2 ) . 高精度:精确控制光纤折射率分布和几何尺寸。2. 光纤结构 纤芯: SiO2+GeO2 包层: SiO2
3. 制造方法 1 )工艺步骤:制棒,拉丝。 2 )制棒方法:
外部气相沉积法: OVD
内部气相沉积法 : MCVD 、 PCVD
轴向气相沉积法: VAD 等
3 )拉丝工艺要点:棒变为丝,保护光纤强度(预涂覆),提高拉丝速度
光纤制造方法
拉丝工艺
成品裸纤
光纤与传输系统的关系光纤与传输系统的关系 光纤的种类光纤的种类 光纤的制造光纤的制造 光纤的发展趋势光纤的发展趋势
目录
核心网应用核心网应用 : G.655: G.655 光纤是发展方向。光纤是发展方向。 城域网应用城域网应用 : G.652C/D: G.652C/D 光纤,光纤, G.655G.655 光纤光纤。。 接入网应用接入网应用 : :
G.651G.651 、、 G.652B/DG.652B/D 、、 G.657G.657 光纤。光纤。 室内布线应用室内布线应用 : : 将向将向 G.657G.657 和塑料光纤发和塑料光纤发展。展。
光纤应用发展新趋势
吸收衰减
散射衰减
光纤弯曲衰减和接头衰减
材料固有吸收
杂质吸收
瑞利散射
光纤结构不完善散射
紫外吸收
红外吸收
氢氧根吸收
过渡金属离子吸收光纤衰减
衰减的来源光纤衰减
解决光纤衰减的措施1. 提高光纤制造水平: 提高材料纯度、精密控制生产、改进制造工艺,已经达到理论的光纤衰减水平是: 0.15dB/km.
2.寻找新的材料 : 红外材料的理论的光纤衰减水平是: 0.015dB/km.但是其迄今为止还没有制造出实用光纤。
3.采用光放大器: 1. 光放大: 1987年革命性的发明,为实现全光通信奠定了基础。
2. 光放大原理:利用光纤纤芯中掺杂的稀土元素受到泵浦光辐射来实现对 1550nm 信号光的放大。
4.施工