光纖通信拓展知識？全光通信技術是光纖通信技術的一種，是針對普通光纖系統(tǒng)中存在許多電子轉換器件而改進的技術。該技術保證用戶之間的所有信號都通過光波技術進行傳輸和交換，即從源節(jié)點到目的節(jié)點的數(shù)據(jù)傳輸過程在

光纖通信拓展知識？

全光通信技術是光纖通信技術的一種，是針對普通光纖系統(tǒng)中存在許多電子轉換器件而改進的技術。該技術保證用戶之間的所有信號都通過光波技術進行傳輸和交換，即從源節(jié)點到目的節(jié)點的數(shù)據(jù)傳輸過程在光域進行，其在各網(wǎng)絡節(jié)點的交換采用全光網(wǎng)絡交換技術。

光纖通信拓展知識？

光纖的基本知識

第一部分是光纖的原理和結構。

一、光及其特性：

1.光是一種電磁波。

可見光的部分波長范圍為390~760nm(納米)。大于760nm的部分是紅外光，小于390nm的部分是紫外光。光纖有四種：850納米，1300納米，1310納米，1550納米。

2.光的折射、反射和全反射。

由于光在不同物質中的傳播速度不同，當光從一種物質發(fā)射到另一種物質時，會在兩種物質的界面發(fā)生折射和反射。而且折射光的角度會隨著入射光的角度而變化。當入射光的角度達到或超過一定角度時，折射光就會消失，所有入射光都會被反射回來，這就是光的全反射。不同的物質對相同波長的光有不同的折射角(即不同的物質有不同的光折射率)，同樣的物質對不同波長的光有不同的折射角。光纖通信就是基于上述原理。

二、光纖的結構和種類：

1.光纖結構：

裸光纖一般分為三層：中央高折射率玻璃芯(芯徑一般為50或62.5m)，中間為低折射率石英玻璃包層(直徑一般為125m)，最外層為增強樹脂涂層。

2.數(shù)值孔徑：

不是所有入射到光纖端面的光都能被光纖透射，只有一定角度范圍內的入射光才能被光纖透射。這個角度稱為光纖的數(shù)值孔徑。光纖較大的數(shù)值孔徑有利于光纖的對接。不同廠家生產(chǎn)的光纖數(shù)值孔徑是不一樣的(ATampTCORNING)。

3.光纖的類型：

A.根據(jù)光在光纖中的傳輸方式，可分為單觸式光纖和多模光纖。

多模光纖：中心玻璃芯較厚(50或62.5m)，可傳輸各種模式的光。但其模間色散較大，限制了數(shù)字信號傳輸?shù)念l率，而且隨著距離的增加會更加嚴重。例如，600MB/KM的光纖在2KM處只有300MB的帶寬。所以多模光纖的傳輸距離比較短，通常只有幾公里。單模光纖：中心玻璃芯較細(芯徑一般為9或10m)，只能傳輸一種模式的光。所以它的模間色散很小，適合長距離通信，但是它的色散起主要作用。因此，單模光纖對光源的光譜寬度和穩(wěn)定性要求較高，即光譜寬度要窄，穩(wěn)定性要好。

B.根據(jù)最佳傳輸頻率窗口，分為常規(guī)單模光纖和色散位移單模光纖。

常規(guī)：光纖制造商將光纖的傳輸頻率優(yōu)化在單一波長，如1300nm。

色散位移型：光纖廠商優(yōu)化光纖在兩個波長的傳輸頻率，如1300nm和1550nm。

C.根據(jù)折射率分布，分為突變光纖和漸變光纖。

災難性的：從光纖的中心纖芯到玻璃包層的折射率是突變的。它具有低成本和高模間色散。適用于短距離低速通信，如工業(yè)控制。但是單模光纖由于模間色散小，都是突變的。

漸變光纖：從光纖的中心纖芯到玻璃包層折射率逐漸降低，可以使高模光以正弦形式傳播，可以降低模間色散，增加光纖帶寬，增加傳輸距離，但成本較高。如今，多模光纖大多是漸變的

造成光纖衰減的主要因素有本征、彎曲、擠壓、雜質、不均勻和對接等。

固有：是光纖的固有損耗，包括瑞利散射、固有吸收等。

彎曲：光纖彎曲時，光纖中的一部分光會因散射而損失，造成損耗。

擠壓：光纖受擠壓時輕微彎曲造成的損耗。

雜質：光纖中的雜質吸收和散射光纖中傳播的光，造成損耗。

非均勻性：光纖材料折射率不均勻造成的損耗。

對接：光纖對接造成的損耗，如：軸線不同(單模光纖同軸度要求小于0.8m)，端面不垂直于軸線，端面不平整，對接芯徑不匹配，焊接質量差。

四。光纖的優(yōu)勢：

1.光纖的通頻帶很寬。理論上可以達到30億MHz。

2.無主干段幾十到一百多公里，銅線只有幾百米長。

3.不受電磁場和電磁輻射的影響。

4.重量輕，體積小。例如，900對雙絞線和21，000條電話線的直徑為3英寸，重量為8噸/千米。而具有十倍通信容量的光纜具有0.5英寸的直徑和450P/KM的重量。

5.光纖通信不帶電，使用安全，可在易燃易爆場所使用。

6.寬工作環(huán)境溫度范圍。

7、化學腐蝕，使用壽命長。

第二部分光纜

1.光纜制造：

光纜的制造過程一般分為以下幾個過程：

1.光纖篩選：選擇傳輸特性優(yōu)良、張力合格的光纖。

2.光纖染色：應用標準全色譜進行鑒別，要求在高溫下不褪色、不遷移。

3.二次擠壓：選擇彈性模量高、線膨脹系數(shù)低的塑料，擠壓成一定尺寸的管材，光纖摻入并填充防潮防水凝膠，最后存放數(shù)日(不少于兩天)。

4.光纜絞合：幾根擠出的光纖與增強單元絞合在一起。

5.擠壓光纜外護套：在絞合的光纜上加一層護套。

二、光纜的種類：

1.根據(jù)敷設方式，有自承式架空電纜、管道光纜、鎧裝埋地光纜和海底光纜。

2.按光纜結構分為：集束光纜、絞合光纜、緊配光纜、帶狀光纜、非金屬光纜和分支光纜。

3.按用途分，有：長距離通信用光纜、短距離室外光纜、混合光纜、建筑用光纜。

三。光纜的構造：

多年來，我們在光纜建設方面有一套成熟的方法和經(jīng)驗。

(1)光纜室外施工：

長距離光纜鋪設最重要的是選擇合適的路徑。這里不一定最短的路是最好的，還要注意用地。

使用權，豎立或掩埋的可能性等。

必須有完整的設計施工圖紙，這樣施工和以后的檢查才方便可靠。在施工過程中，始終注意不要讓光纜變重。

或者被硬物壓碎。

光纜轉彎時，其轉彎半徑是光纜本身直徑的20倍。

1.室外架空電纜結構：

a、架空掛線法，簡單便宜，在國內應用最廣，但加掛掛鉤和整理需要時間。

吊線纏繞架空方式，穩(wěn)定，維護量少。但是需要特殊的裝訂機。

c、自立式架空模式，對干線要求高，施工維護難度大，成本高，目前國內很少采用。

D.架空時，光纜干線應加導向裝置，并防止光纜拖地。拉光纜時注意減少摩擦。每個主干上應留有一段用于伸縮的光纜。

e、注意光纜中金屬物體的可靠接地。尤其是在山區(qū)，高-

d、電纜敷設的牽引力一般不大于120kg，光纜的加強芯部應牽引，并做好光纜頭部的防水加固處理。

e、光纜的引入和引出處必須有分線裝置，不能直接拖線。

D.注意管道和光纜的可靠接地。

3、直埋光纜敷設：

a、直埋光纜溝的深度應按標準開挖。標準見下表：

b、在不能挖地溝的地方，可以通過架空或鉆孔埋設管道來敷設。

C.溝底要平整堅實，必要時可預填一些沙子、水泥或支撐物。

d .鋪設時，可用人工或機械牽引，但應注意導向和潤滑。

e、鋪設完成后，應盡快將回填土覆蓋并夯實。

4.建筑物內光纜的鋪設：

a、垂直敷設時，要特別注意光纜的承重問題。一般光纜每兩層固定一次。

B.光纜穿過墻壁或樓板時，應加帶護口的保護塑料管，管內填充阻燃填料。

C.也可以提前在樓內鋪設一定量的塑料管，以后要鋪設光纜時再用牽引或真空Fab光纜。

四、光纜的選擇：

光纜的選擇除了光纖的數(shù)量和類型外，還應根據(jù)光纜的使用環(huán)境。

1.室外光纜直埋時，應選用鎧裝光纜。架空時，可選擇帶兩根或多根加強筋和黑色塑料護套的光纜。

2.選擇建筑用光纜時，應注意其阻燃性、毒性和煙霧特性。一般情況下，在管道內或強制通風場所可選用阻燃但冒煙型，在暴露環(huán)境中應選用阻燃無毒無煙型(立管)。

3.當在建筑物中垂直鋪設電纜時，分配電纜)；可以選擇；對于水平布線，可以選擇分線電纜。

4.如果傳輸距離在2km以內，可以選擇多模光纜；如果傳輸距離超過2km，可以使用中繼或者選擇單模光纜。

埋地光纜埋深標準為：

鋪設部分或土壤質量

埋深(米)

評論

普通土壤(硬土)

1.2

半石質(礫石土、風化化石)

1.0

整塊石頭

0.8

從溝底加入10厘米的細土或沙子。

流砂

0.8

郊區(qū)、村莊和城鎮(zhèn)

1.2

城市人行道

1.0

穿越鐵路和公路

1.2

從道碴底部或從路面。

溝渠、運河和池塘

1.2

農(nóng)田排水溝

0.8

第三部分連接和檢測

一、光纜連接：

方法主要包括永久連接、緊急連接和活動連接。

1.永久性光纖連接(也稱為熱熔):

在這種連接中，兩根光纖的連接點被熔化并通過放電連接在一起。一般用于長途連接，永久或半永久固定連接。其主要特點是連接衰減是所有連接方式中最低的，典型值為0.01~0.03dB/點。但連接時需要特殊設備(焊機)和專業(yè)人員操作，連接點也需要特殊容器保護。

2.緊急連接(也稱為冷熔):

應急連接主要采用機械和化學的方法將兩根光纖固定和粘接在一起。這種方法的主要特點是連接快速可靠，典型的連接衰減為0.1~0.3dB/點。但長期使用后連接點會不穩(wěn)定，衰減會大大增加，只能短時間內緊急使用。

3.活動連接：

活動是通過使用各種光纖連接器(插頭和插座)將站與站或站與光纜連接起來的方法。這種方法靈活、簡單、方便、可靠，常用于建筑物內的計算機網(wǎng)絡布線。典型衰減為1dB/接頭。

二、光纖檢測：

光纖檢測的主要目的是保證系統(tǒng)連接質量，減少故障因素，在光纖出現(xiàn)故障時找出故障點。有許多檢測m

利用光功率計或光時域反射計(OTDR)對光纖進行定量測量，可以測量出光纖的衰減和接頭的衰減，甚至可以測量出光纖的斷點位置。這種測量可用于定量分析光纖網(wǎng)絡故障的原因和評估光纖網(wǎng)絡產(chǎn)品。

第四部分是光纖的應用和系統(tǒng)設計。

一、光纖的應用：

社會現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)展到信息化社會，聲音、圖像、數(shù)據(jù)等信息交換量非常大。以前的通信手段已經(jīng)不能滿足現(xiàn)在的要求，而光纖通信以其信息量大、保密性好、重量輕、體積小、無中繼長距離等優(yōu)點得到了廣泛的應用。其應用領域遍布通信、交通、工業(yè)、醫(yī)療、教育、航空航天、計算機等行業(yè)，并向更廣、更深層次發(fā)展。光纖的應用正在給人類生活帶來深刻的影響和變化。

二、光纖網(wǎng)絡系統(tǒng)設計：

光纖系統(tǒng)的設計一般遵循以下步驟：

1.首先要搞清楚要設計什么樣的網(wǎng)絡，它的現(xiàn)狀如何，為什么要用光纖。

2.根據(jù)實際情況，選擇合適的光纖網(wǎng)絡設備、光纜、跳線等物品進行連接。選擇應該以可獲得性為基礎，然后根據(jù)性能、價格、服務、產(chǎn)地和品牌來確定。

3.根據(jù)客戶的要求和網(wǎng)絡類型確定線路的走向，并繪制接線圖。

4.當線路較長時，需要計算系統(tǒng)的衰減裕量，可按以下公式計算：

容差=發(fā)射光功率-接受靈敏度-線路衰減-連接衰減(dB)，其中線路衰減=光纜長度單位衰減；單位衰減與光纖質量有很大關系，一般單模為0.4 ~ 0.5 dB/km；模量多為2~4dB/km。

連接的衰減包括焊接接頭的衰減，這與焊接手段和人員的素質有關。熱熔一般為0.01~0.03dB/點。0.1 ~ 0.3分貝/點的冷熔點；接頭的衰減與接頭的質量有很大關系，一般為1dB/點。系統(tǒng)的衰減裕量一般不小于4dB。

5.如果核算不合格，應視情況修改設計，再進行核算。這種情況有時可能會重復幾次。

三。設計示例：

1、校園網(wǎng)的改造：

根據(jù)情況，在現(xiàn)有細纜網(wǎng)絡一側使用1個LANart三端口中繼器(雙絞線-光纖-細纜)，另一側使用另一個帶光纖主干的LANart雙絞線集線器。中間架空或埋地的集束型4芯室外多模光纜，可以焊接成帶ST頭的室內跳線(因為設備的光纖接口是ST型)。

計費：(一般多模設備在2km以內不需要計費，這里只是舉例)

發(fā)射功率：- 16dBm

接收靈敏度：- 29.5dBm

線路衰減：1.5公里3.5分貝/公里=5.25分貝

連接衰減：2個接頭衰減：2點1db/點=2dB。

兩個焊接點為：2點0.07 db/點=0.14db。

衰減=-16 DBM-(-29.5 DBM)-5.25分貝-0.14分貝-2分貝=6.11分貝

經(jīng)過以上計算，可以看出系統(tǒng)容量大于4dB，以上選項可以滿足要求。