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光纖通信的優(yōu)勢 ●通訊容積大 ●中繼間距長 ●不會受到干擾信號 ●比較豐富 ●光纖線重量較輕、重量輕 光通信發(fā)展趨勢簡史 2000很多年前 烽火臺——燈光效果、旗語 1880年 光電話——無線光通信 1970年 光纖通信 ●1966年“光纖之父”高錕博士研究生初次明確提出光纖通信的念頭。 ●1970年貝爾研究室林嚴雄在室內(nèi)溫度下可持續(xù)工作中的半導體激光器。 ●1970年康寧公司的卡普隆(Kapron) 之做出耗損為20dB/km光纖線。 ●1977年紐約第一條45Mb/s的商業(yè)路線。 光的反射/反射面和光的反射 因光在不一樣化學物質(zhì)中的快速傳播是不一樣的，因此光從一種化學物質(zhì)照射到另一種化學物質(zhì)時，在二種化學物質(zhì)的交界層處會造成折射角和反射面。并且，折射光的視角會隨入射光的視角轉(zhuǎn)變而轉(zhuǎn)變。當入射光的視角超過或超出某一視角時，折射光會消退，入射光所有被反射面回家，這就是說光的光的反射。不一樣的化學物質(zhì)對同樣光波長光的反射視角是不一樣的（即不一樣的化學物質(zhì)有不一樣的光折射率），同樣的化學物質(zhì)對不一樣光波長光的反射視角都是不一樣。光纖通訊就是說根據(jù)左右基本原理而產(chǎn)生的。 透射率遍布：定性分析光學材料的一個關(guān)鍵主要參數(shù)是折射率，用N表達，真空泵中的超快速C與原材料中超快速V比為就是說原材料的折射率。 N＝C/V 光纖通信用的石英玻璃的折射率約為1.5 光纖線構(gòu)造 光纖線裸纖一般分成三層： 第一層：管理中心高折射率夾層玻璃芯（芯徑一般為9-10μm,(多模）50或62.5（多模）。 第二層：正中間為低折射率硅夾層玻璃絕緣層（直徑一般為125μm）。 第三層：最外是提升用的環(huán)氧樹脂鍍層。 1)纖芯 core：折射率較高，用于傳輸光； 2)絕緣層 coating：折射率較低，與纖芯一起產(chǎn)生光的反射標準； 3)手機套 jacket：抗壓強度大，能承擔很大沖擊性，維護光纖線。 3mm光纜電纜 橘紅色 MM 多模 淡黃色 SM 多模 光纖線的規(guī)格 直徑一般為125um(一根頭發(fā)均值100um) 公稱直徑：多模9um 多模50/62.5um 數(shù)值孔徑 入射到光纖線內(nèi)孔的光并不可以所有被光纖線所傳送，僅僅在某一視角范圍之內(nèi)的入射光才能夠。這一視角就稱之為光纖線的數(shù)值孔徑。光纖線的數(shù)值孔徑大點針對光纖線的連接是有益的。不一樣生產(chǎn)廠家生產(chǎn)制造的光纖線的數(shù)值孔徑不一樣 光纖線的類型 按光在光纖線中的傳送方式可分成： 多模（Multi-Mode） (通稱：MM） 多模（Single-Mode）(通稱：SM） 多模光纖：管理中心夾層玻璃芯較粗（50或62.5μm），可傳多種多樣方式的光。但其模間色散很大，這就限定了傳送模擬信號的頻率，并且隨間距的提升會更為比較嚴重。比如：600MB/KM的光纖線在2KM的時候只能300MB的網(wǎng)絡(luò)帶寬了。因而，多模光纖傳送的間距就較為近，一般只能幾千米。 單模光纖：管理中心夾層玻璃芯較細（芯徑一般為9或10μm），只有傳一種方式的光。事實上是階躍型光纖線的種，僅僅纖芯徑不大，基礎(chǔ)理論上只容許單一散播方式的直進光入射至光纖線內(nèi)，并在纖芯內(nèi)作直線傳播。光纖線單脈沖基本上沒有展寬。因而，其模間色散不大，適用遠程控制通信，但其飽和度色散起關(guān)鍵功效，那樣單模光纖對燈源的譜寬和可靠性有較高的規(guī)定，即譜寬要窄，可靠性好些。 光纖線的歸類 按材料英語： 夾層玻璃光纖線：纖芯與絕緣層全是夾層玻璃，耗損小，傳送間距長，成本增加； 緩沖塊硅光纖線：纖芯是夾層玻璃，絕緣層為塑膠，特點同夾層玻璃光纖線類似，成本費較低； 塑料光纖：纖芯與絕緣層全是塑膠，耗損大，傳送間距很短，價錢很低。多用以家用電器、音箱，及其短距的圖象傳送。 按最好傳送頻率對話框:基本型單模光纖和色散偏移型單模光纖。 基本型：光纖線生產(chǎn)制造長家將光纖傳輸激光焊接頻率最優(yōu)化在單一光波長的光上，如1300nm。 色散偏移型：光纖線生產(chǎn)制造長家將光纖傳輸激光焊接頻率最優(yōu)化在2個光波長的光上，如：1300nm和1550nm。 突變型：光纖線管理中心芯到夾層玻璃絕緣層的折射率是突然變化的。其低成本，模間色散高。適用近途低速檔通信，如：工業(yè)自動化。但單模光纖因為模間色散不大，因此單模光纖都選用突變型。 漸變色型光纖線：光纖線管理中心芯到夾層玻璃絕緣層的折射率是慢慢縮小，可讓高模光按正弦方式散播，這能降低模間色散，提升光纖線網(wǎng)絡(luò)帶寬，提升傳送間距，但成本費較高，如今的多模光纖多見漸變色型光纖線。 常見光纖線規(guī)格型號 光纖線規(guī)格： 1)多模纖芯直徑：9/125μm，10/125μm 2)絕緣層直徑（2D）＝125μm 3)一次涂覆直徑＝250μm 4)尾纖：300μm 5)多模： 50/125μm，歐州規(guī)范 62.5/125μm，國際標準 6)工業(yè)生產(chǎn)，診療和低速檔互聯(lián)網(wǎng)：100/140μm， 200/230μm 7)塑膠：98/1000μm，用以小車操縱 光纖線衰減系數(shù) 導致光纖線衰減系數(shù)的關(guān)鍵要素有：本征，彎折，擠壓成型，殘渣，不勻稱和連接等。 本征：是光纖線的具有耗損，包含：瑞利散射，具有消化吸收等。 彎折：光纖線彎折時一部分光纖線內(nèi)的光會因透射而損害掉，導致的耗損。 擠壓成型：光纖線遭受擠壓成型時造成細微的彎折而導致的耗損。 殘渣：光纖線內(nèi)殘渣消化吸收和透射在光纖線中散播的光，導致的損害。 不勻稱：光纖線原材料的折射率不勻稱導致的耗損。 連接：光纖線連接時造成的耗損，如：不一樣軸（單模光纖平行度規(guī)定低于0.8μm），內(nèi)孔與樞軸不豎直，內(nèi)孔高低不平，連接心徑不配對和溶接品質(zhì)差等。 光纜電纜的類型 1)按鋪設(shè)方法分是：自載重空架光纜電纜，管路光纜電纜，鎧裝電纜地埋光纜電纜和海底光纜。 2)按光纜電纜構(gòu)造分是：束列管式光纜電纜，層絞式光纜電纜，緊抱式光纜電纜，積放式光纜電纜，非金屬材料光纜電纜和可支系光纜電纜。 3)按主要用途分是：遠途通信用光纜電纜、近途室外光纜、混和光纜電纜和房屋建筑上用光纜電纜。 光纜電纜的延續(xù)與成端 光纜電纜的延續(xù)與成端是光纜電纜路線維護保養(yǎng)工作人員務(wù)必把握的專業(yè)技能。 光纜電纜的延續(xù)技術(shù)性歸類： 1)光纖線的延續(xù)技術(shù)性和光纜電纜的延續(xù)技術(shù)性兩一部分。 2)光纜電纜的成端相近光纜電纜的延續(xù)，只不過是因為連接頭原材料不一樣而實際操作應(yīng)當也大不一樣。 光纖線延續(xù)的類型 光纜接續(xù)一般可分成兩類： 1)光纖線的固定不動延續(xù)（別名死連接頭）。一般選用光纖熔接機；用以光纜電纜直接頭。 2)光纖線的主題活動連接頭（別名活接頭）。用可以拆裝的射頻連接器聯(lián)接（別名活接頭）。用以光纖跳線、機器設(shè)備聯(lián)接等地區(qū) 因為光纖線內(nèi)孔的不一致性和光纖線內(nèi)孔工作壓力的不勻稱性，一次充放電溶接光纖線的連接頭耗損還較為大，如今選用二次充放電溶接法。先向光纖線內(nèi)孔加熱充放電，給內(nèi)孔整形美容，除去塵土和臟物，另外根據(jù)加熱使光纖線內(nèi)孔工作壓力勻稱。 光纖線聯(lián)接耗損的檢測方式 光纖線聯(lián)接耗損的檢測方式有三種： 1、在熔接機上開展檢測。 2、燈源、光功率計檢測。 3、OTDR測量方法 光纖線延續(xù)的操作步驟 光纖線延續(xù)實際操作一般分成： 1、光纖線內(nèi)孔的解決。 2、光纖線的延續(xù)安裝。 3、光纖線的溶接。 4、光纖接頭的維護。 5、余纖的盤留五個流程。 一般全部光纜電纜的延續(xù)按下列流程開展： 第一步：很多好長短，開剝光纜電纜，去除光纜電纜護線套； 第二步：清理、除去光纜電纜內(nèi)的原油添充膏。 第三步：綁扎好光纖線。 第四步：查驗光纖線心數(shù)，開展光纖線對號，核查光纖線色標是不是不正確； 第五步：提升心延續(xù)； 第六步：各種各樣輔助線對，包含差旅線對、控線對、屏蔽掉接地線等延續(xù)（假如有所述線對。 第七步：光纖線的延續(xù)。 第八步：光纖接頭維護解決； 第九步：光纖線余纖的盤點留解決； 第十步：進行光纜電纜護線套的延續(xù)； 第十一步：光纜接頭的維護。 光纖線的耗損 1310 nm : 0.35 ~ 0.5 dB/Km 1550 nm : 0.2 ~ 0.3dB/Km 850 nm : 2.3 ~ 3.4 dB/Km 光纖熔接點耗損：0.08dB/點 光纖熔接點 1點/2km 普遍光纖線專有名詞 1)衰減系數(shù) 衰減系數(shù)：光在光纖線中傳送時的動能耗損單模光纖1310nm 0.4~0.6dB/km1550nm 0.2~0.3dB/km塑膠多模光纖300dB/km 2)色散 色散(Dispersion)：光單脈沖順著光纖線行駛一段距離后導致的頻寬變寬。這是限定傳輸速度的關(guān)鍵要素。 模間色散：只產(chǎn)生在多模光纖，由于不一樣方式的光順著不一樣的相對路徑傳送。 原材料色散：不一樣光波長的光行駛速率不一樣。 波導色散：產(chǎn)生緣故是光動能在纖芯及絕緣層中傳送時，會以稍有不一樣的速率行駛。在單模光纖中，根據(jù)更改光纖線構(gòu)造來更改光纖線的色散十分關(guān)鍵。 光纖線種類 G.652零色散點在1300nm上下 G.653零色散點在1550nm上下 G.654負色散光纖線 G.655色散偏移光纖線 全波光纖線 3)透射 因為光源的基礎(chǔ)構(gòu)造缺憾，造成的光動能損害，這時光的傳送已不具備非常好的專一性。 光纖線系統(tǒng)軟件基本知識 基礎(chǔ)光纖線系統(tǒng)軟件的架構(gòu)以及作用詳細介紹： 1.推送模塊：把電子信號轉(zhuǎn)化成數(shù)據(jù)信號； 2.傳送模塊：載送數(shù)據(jù)信號的物質(zhì)； 3.接受模塊：接受數(shù)據(jù)信號并轉(zhuǎn)化成電子信號； 4.聯(lián)接元器件：聯(lián)接光纖線到燈源、光檢驗及其其他光纖線。 三通接頭內(nèi)孔種類 耦合器（coupler） 關(guān)鍵作用再分配數(shù)據(jù)信號 關(guān)鍵運用在網(wǎng)絡(luò)光纖 特別是在是運用在局域網(wǎng)絡(luò) 在波分復(fù)用器件上運用 基礎(chǔ)構(gòu)造 耦合器是雙重無源器件 基礎(chǔ)方式有樹形、星形 ——與耦合器相匹配的有分路器（splitter） 波分復(fù)用器 WDM—Wavelength Division Multiplexer在一條光纖線中傳送好幾個數(shù)據(jù)信號，這種數(shù)據(jù)信號頻率不一樣，色調(diào)不一樣。波分復(fù)用器就是說要把好幾個數(shù)據(jù)信號藕合進同一根光纖線中；解波分復(fù)用器就是以一根光纖線中把好幾個數(shù)據(jù)信號區(qū)別出去。 大數(shù)字系統(tǒng)軟件中單脈沖的界定： 1.震幅：單脈沖的高寬比在光纖線系統(tǒng)軟件中表達光功率動能。 2.上升時間：單脈沖從較大震幅的10%升高到90%所必須的時間。 3.下降時間：單脈沖從震幅的90%降低到10%所必須的時間。 4.單脈沖總寬：單脈沖在50%震幅部位的總寬，用時間表示。 5.周期時間：單脈沖特殊的時間，就是說進行一個循環(huán)系統(tǒng)所必須的上班時間。 6.消光比：1數(shù)據(jù)信號光功率于0數(shù)據(jù)信號光功率的比率。 光纖通信中常見企業(yè)的界定： 1. dB = 10 log10 ( Pout / Pin ) Pout :功率 ; Pin :鍵入輸出功率 2. dBm = 10 log10 ( P / 1mw) 是通信專業(yè)中普遍應(yīng)用的企業(yè)； 一般表達以1毫瓦為參照的光功率； example: –10dBm表達光功率相當于100uw。 3. dBu = 10 log10 ( P / 1uw)。 |
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