光纤知识.pptx
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1、光纤链路基础光纤链路基础网管员培训什么是光纤?什么是光纤?l光纤的完整名称叫做光导纤维英文名是光纤的完整名称叫做光导纤维英文名是 OPTIC FIBER,是用纯石英(玻璃)以,是用纯石英(玻璃)以特别的工艺拉成比头发还细中间有介质特别的工艺拉成比头发还细中间有介质的玻璃管,可以在很短的时间内传递巨的玻璃管,可以在很短的时间内传递巨大数量的信息。大数量的信息。光纤基础知识光纤基础知识光纤的特点光纤的特点l光纤的特点:传输速度快、距离远、内光纤的特点:传输速度快、距离远、内容多,并且不受电磁干扰、不怕雷电击,容多,并且不受电磁干扰、不怕雷电击,很难在外部窃听,不导电,在设备之间很难在外部窃听,不导
2、电,在设备之间没有接地的麻烦等。没有接地的麻烦等。2.1光纤的结构和分类光纤的结构和分类 2.1.1光纤的结构 光纤结构示意图芯层芯层包层包层缓冲层缓冲层保护层保护层(core)(cladding)(coating)光纤结构示意图光纤结构一般是双层或多层的同心圆柱体。中心部分光纤结构一般是双层或多层的同心圆柱体。中心部分是纤芯,纤芯以外的部分称为包层。纤芯的作用是传是纤芯,纤芯以外的部分称为包层。纤芯的作用是传导光波,包层的作用是将光波封闭在光纤中传播。导光波,包层的作用是将光波封闭在光纤中传播。1.1 1.1 光纤基本结构光纤基本结构n1n21.2 1.2 光纤传输原理光纤传输原理 光波在光
3、纤中是以光波在光纤中是以全反射全反射的形式传播的。光波在光纤中实的形式传播的。光波在光纤中实现全反射的条件是:现全反射的条件是:光纤纤芯的折射率一定要大于光纤包层的折射率。光纤纤芯的折射率一定要大于光纤包层的折射率。进入光纤的光线向纤芯进入光纤的光线向纤芯-包层界面入射时,入射角应大包层界面入射时,入射角应大于临界角。于临界角。2.1.1光纤的结构 纤芯直径的直径 单模光纤:9m 多模光纤:50m/62.5 m 包层直径:125m多模光纤多模光纤定义定义:具有大的芯径(50或62.5m),能够采用不同的传输路径(多个模式)来传输的光纤。优点优点:容易与光源以及其他光纤进行耦合,光源(发射机)成
4、本低,并且具有简单的连接与熔接特性。缺点:缺点:具有相对较高的衰减、低带宽,使得光在多模光纤内的传输被限制于短距离。应用:应用:主要应用在接入网和局域网等短距离场合。多模光纤125m50m多模光纤示意图多模光纤示意图单模光纤单模光纤定义定义:芯径较小(9um),只能采用一种传输路径(单个模式)来传输的光纤。优点:消除了模式色散,衰减小,传输距离远,大带宽,能在超长距离上承载10Gbit/s与40Gbit/s信号。缺点:不能与光源以及其他光纤进行耦合,光源(发射机)成本高。应用:应用:主要应用在长途骨干网、城域网、接入网等场合。125m9m单模光纤示意图单模光纤示意图l单模光纤多模光纤多模光纤
5、vs vs 单模光纤单模光纤 多模多模单模单模光纤成本昂贵不太昂贵传输设备基本的、成本低更昂贵(激光二级管)衰减高低传输波长850nm到1300nm1260nm到1640nm使用芯径更大,易于处理连接更复杂距离本地网络(200KM)带宽有限的带宽(短距离内为10Gb/s)几乎无限的带宽(对于DWDM为1Tb/s)结论光纤更昂贵,但是网络开通相对不昂贵提供更高的性能,但是建立网络很昂贵光纤应用光纤应用 ITU标标准准光纤类型光纤类型适用场合适用场合G.651多模多模光纤,适合光波波长为850nm/1310nm短距离传送(局域网)G.652单模适合光波波长为1310nm1550nm(接入网)G.6
6、53单模适合光波波长为1550nm长距离传送(主干网,海底光缆)G.654单模适合光波波长为1550nm长距离传送(海底光缆,不支持DWDM)G.655单模适合光波波长为1550nm长距离传送(主干网,海底光缆,支持DWDM)备注:各种光纤由于模场直径不一样,因而不能混用(影响光纤接续时的纤芯对中),同时由于长距离传送光缆价格较高,在接入网一般不会采用,接入网用光纤一般均为G652.光光 缆缆 光缆:用适当的材料和缆结构,对通信光纤进行收容保护,使光纤免受机械和环境的影响和损害,适应不同场合使用。1.1 1.1 光缆的定义光缆的定义Slotted Core optical cable骨架式光缆
7、骨架式光缆Central Tube optical cable中心束管式光缆中心束管式光缆Loose Tube optical cable层绞式光缆层绞式光缆Ribbon optical cable带状光缆带状光缆常见光缆结构如下:2.5光缆的结构和分类光缆的结构和分类2.5.1光缆的结构 光缆是以一根或多根光纤或光纤束制成符合化学、机械和环境特性的结构。不论何种结构形式的光缆,基本上都是由缆芯、加强元件和护层三部分组成。(1)缆芯 缆芯结构应满足一下基本要求:使光纤在缆内处于最佳位置和状态,保证光纤传输性能稳定。在光缆受到一定打拉、侧压等外力时,光纤不应承受外力影响。缆芯中的加强元件应能经受
8、允许拉力。缆芯截面应尽可能小,以降低成本 缆芯内有光纤、套管或骨架和加强元件,在缆芯内还需填充油膏,具有可靠的防潮性能,防止潮气在缆芯中扩散。(2)护层 光缆的护层只要是对已成缆的光纤芯起保护作用,避免受外界机械力和环境损坏,使光纤能适应于各种敷设场合,因此要求护层具有耐压力、防潮、温度特性好、重量轻、耐化学浸蚀和阻燃等特点。光缆的护层可分为内护层和外护层。内护层一般采用聚乙烯或聚氯乙烯等,外护层可根据敷设条件而定,采用铝带和聚乙烯组成的LAP外护套加钢丝铠装等。(3)加强元件 加强元件主要是承受敷设安装时所加的外力。光缆加强元件的配置方式一般分为“中心加强元件”方式和“外周加强元件”方式。一
9、般层绞式和骨架式光缆的加强元件均处于缆芯中央,属于“中心加强元件”(加强芯);中心管式光缆的加强元件从缆芯移到护层,属于“外周加强元件”。加强元件一般有金属钢线和非金属玻璃纤维增强塑料(FRP)。使用非金属加强元件的非金属光缆能有效地反之雷击。2.5.2 典型结构的光缆 常用的光缆结构有层绞式、骨架式、中心束管式和带状四种。(1)层绞式光缆 层绞式光缆是经过套塑的光纤在加强芯周围绞合而成的一种结构。层绞式结构光缆,收容光纤数有限,多数为6-12芯,也有24芯的。随着光纤数的增多,出现单元式绞合:一个松套管就是一个单元,其内可有多根光纤。生产时先绞合成单元,再挤制松套管,然后再绞合成缆。(2)骨
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