光纤通信知识点归纳.docx
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1、光纤通信知识点归纳第1章概述1,光纤通信的基本概念:利用光导纤维传输光波信号的通信方式。光纤通信工作波长在于近缸外区:081.8um的波长区,对应频率:167-375THz.,对于SiO2光纤,在上述波长区内的三个低损耗窗口,是目前光纤通信的好用工作波长,即0.851m.1.31IIin及1.553m,2,光纤通侑系统的基本姐成(P2图1-3)目前接受比较多的系统形式是强度正制/干堂检波(IM/I)D)的光纤数字通信系统。该系统主要由光放射机,光纤,光接收机以及长途干线上必需设巴的光中H组成。桩木光纤传输系统光纤线路优息源光接收机1)在点对点的光纤通信系统中,信号的传输过程:由电放射机输出的脉
2、码调制信号送入光接收机,光接收机将电信号转换成光信号耦合进光纤,光接收机将光纤送过来的光信号转换成电信号,然后经过对电信号的处理以后,使其发原为原来的脉码调制信号送入电接收机,最终由信息宿豆原用户信息。2)光放射机中的重要器件是能鲂完成电-光转换的半导体光源,目前主要接受生导体发光二极管(1.ED)和半导体激光二极管(1.D)3)光接收机中的重要部件是能够完成光-电转换的光电检测器,目前主要接受光电二极管(P1.N)和雪器光电二极管(APD)特性弁效:灵敏度4)一般地,大容量.长距离光纤传输:雅模光纤+半导体激光器1.D小容忌,短距离光纤传输:多模光纤+半导体发光二极管1.ED5)光纤线路系统
3、:功能:把来自光放射机的光信号,以尽可能小的畸变和衰减传输到光接收机。组成:光纤,光纤接头和光纤连接器要求:较小的损耗和色散参数3,光纤通信的特点:优点:1).传输频带宽,通信容址大。2)传输损耗小,中继距离长:石英光纤损耗低达0.19dB1km,用光纤比用同轴电缆或波导管的中维距离长得多。(3)保密性能好:光波仪在光纤芯区传输,基本无泄露,(4)抗电磁干扰实力强:光纤由电绝缘的石英材料制成,不受电破场干扰(5)体积小,重量轻。(6)原材料来源丰富,价格低廉。缺点:I)不能远距离传输:2)传输过程易发生色散。4,(1)光纤通信在通信网中的将来发展趋势:GFP.ASON.全光网(0波分笑用技术(
4、WDM)O相干光通信。超长波长光纤通信0光集成技术0光孤子通信)(2)相应技术手段:时分复用TDM:波分红用WDM:光时分复用OTDM:光放大技术:色散补偿技术。(3)技术现状:PDH,SDH,WDM,光电收发器,EPON超高速度.超大容量以及超长距离传,的光纤通信始终是人们追求的“标,光舒到户和全光网是人们盼望早日实现的幻想。目前1.6Tbits的WDM系统已经大员运用,随着技术和业务的不断发展,WDM技术正从长途传愉领域Z城域网蒯扩展.将来的展速通信网是全光网.它是以光节点代替电节点,节点之间也是全光化,具有良好的透亮性,开放性,兼容性以及牢靠性,并且能够供应巨大的带宽,网络结构简洁,组网
5、特殊灵敏。要形成个已WDM技术及光交换技术为主的光网络层,建立起真正的全光网络,必需要解决的问题是消退电光瓶31而光纤到户FTTH是朝决从Internet主干网到用户的“最终一公里”瓶颈现象的最好方案。第2章光导纤维1,光纤的结构I目前,通信用的光纤绝大多数用石英材料做成的横鼓面积很小的双UI可心圆柱体,光纤由涂盘层.纤芯.包层组成.折射率高的中心部分叫做纤芯,其折射率为I,直径为加:折射率低的外围部分称为包层,其折射率为n2,直径为2瓦纤芯:纤芯位于光纤的中心部位(直径d1.=950um).多模光纤的纤芯为50m,单模光纤的纤芯为9-IOm。成份:高纯度的二氧化硅。还掺有极少量的掺杂剂(如二
6、氧化铝,五氧化二磷)。作用:适当提高纤芯对光的折射率(n1.),用于传输光信号。包层:位于纤芯的四周(直径d2=1.25um),含有极少量掺杂剂的高纯度二氧化硅。作用:适当降低包层对光的折射率(n2),使之略低于纤芯的折射率,即n1.n2,这是光纤结构的关键,它是使光信号封闭在纤芯中传输。涂敷层I由丙烯酸酯.硅橡胶和尼龙组成.作用:增加光纤的机械强度及可弯曲性。2.光纤的分类:目前在通信中运用较为广泛的光纤有两种:紫套光纤及松套光纤,I).依据光纤横裁面折射率分布不同来划分:阶跃型光纤:纤芯折射率n1.沿半径方向保持酷定,包忆折射率n2沿半径方向也保持确定,而且纤芯和包层的折射率在边界处呈阶梯
7、型变更的光纤称为阶跃型光纤,称为:匀整光纤。2渐变型光纤:假如纤芯折射率n1.随着半径加大而慢慢减小.而包层中折射率n2是匀整的,这种光纤称为渐变型光纤,又称为:非匀整光纤。2)依据纤芯中传,模式的数就划分:多模光纤:在确定的工作波卜.,多模光纤是能传输多种模式的介质波导。多模光纤可以接受阶跃折射率分布,也可接受渐变折射率分布多模光纤的纤芯直径约为50nu模式色散,仅适用于低速率,短距离通信单模光纤: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4IOUm。适用于大容量,长距离的光纤通信。3)依据传输波长分类:(1)短波长光纤:0.85Hm(0.80.9m)作用:用于短距离市
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