光纖通信拓展知識(shí)？全光通信技術(shù)是光纖通信技術(shù)的一種，是針對(duì)普通光纖系統(tǒng)中存在許多電子轉(zhuǎn)換器件而改進(jìn)的技術(shù)。該技術(shù)保證用戶之間的所有信號(hào)都通過光波技術(shù)進(jìn)行傳輸和交換，即從源節(jié)點(diǎn)到目的節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)傳輸過程在

光纖通信拓展知識(shí)？

全光通信技術(shù)是光纖通信技術(shù)的一種，是針對(duì)普通光纖系統(tǒng)中存在許多電子轉(zhuǎn)換器件而改進(jìn)的技術(shù)。該技術(shù)保證用戶之間的所有信號(hào)都通過光波技術(shù)進(jìn)行傳輸和交換，即從源節(jié)點(diǎn)到目的節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)傳輸過程在光域進(jìn)行，其在各網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的交換采用全光網(wǎng)絡(luò)交換技術(shù)。

光纖通信拓展知識(shí)？

光纖的基本知識(shí)

第一部分是光纖的原理和結(jié)構(gòu)。

一、光及其特性：

1.光是一種電磁波。

可見光的部分波長(zhǎng)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(zhì)中的傳播速度不同，當(dāng)光從一種物質(zhì)發(fā)射到另一種物質(zhì)時(shí)，會(huì)在兩種物質(zhì)的界面發(fā)生折射和反射。而且折射光的角度會(huì)隨著入射光的角度而變化。當(dāng)入射光的角度達(dá)到或超過一定角度時(shí)，折射光就會(huì)消失，所有入射光都會(huì)被反射回來，這就是光的全反射。不同的物質(zhì)對(duì)相同波長(zhǎng)的光有不同的折射角(即不同的物質(zhì)有不同的光折射率)，同樣的物質(zhì)對(duì)不同波長(zhǎng)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(jié)構(gòu)和種類：

1.光纖結(jié)構(gòu)：

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(qiáng)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(nèi)的入射光才能被光纖透射。這個(gè)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(duì)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(hào)傳輸?shù)念l率，而且隨著距離的增加會(huì)更加嚴(yán)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(xì)(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(zhǎng)距離通信，但是它的色散起主要作用。因此，單模光纖對(duì)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(zhǎng)，如1300nm。

色散位移型：光纖廠商優(yōu)化光纖在兩個(gè)波長(zhǎng)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(zāi)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(zhì)、不均勻和對(duì)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(shí)，光纖中的一部分光會(huì)因散射而損失，造成損耗。

擠壓：光纖受擠壓時(shí)輕微彎曲造成的損耗。

雜質(zhì)：光纖中的雜質(zhì)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(duì)接：光纖對(duì)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(duì)接芯徑不匹配，焊接質(zhì)量差。

四。光纖的優(yōu)勢(shì)：

1.光纖的通頻帶很寬。理論上可以達(dá)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(zhǎng)。

3.不受電磁場(chǎng)和電磁輻射的影響。

4.重量輕，體積小。例如，900對(duì)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(chǎng)所使用。

6.寬工作環(huán)境溫度范圍。

7、化學(xué)腐蝕，使用壽命長(zhǎng)。

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(gè)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(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)全色譜進(jìn)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(qiáng)單元絞合在一起。

5.擠壓光纜外護(hù)套：在絞合的光纜上加一層護(hù)套。

二、光纜的種類：

1.根據(jù)敷設(shè)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(jié)構(gòu)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(zhǎng)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(gòu)造：

多年來，我們?cè)诠饫|建設(shè)方面有一套成熟的方法和經(jīng)驗(yàn)。

(1)光纜室外施工：

長(zhǎng)距離光纜鋪設(shè)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(quán)，豎立或掩埋的可能性等。

必須有完整的設(shè)計(jì)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(zhuǎn)彎時(shí)，其轉(zhuǎn)彎半徑是光纜本身直徑的20倍。

1.室外架空電纜結(jié)構(gòu)：

a、架空掛線法，簡(jiǎn)單便宜，在國(guó)內(nèi)應(yīng)用最廣，但加掛掛鉤和整理需要時(shí)間。

吊線纏繞架空方式，穩(wěn)定，維護(hù)量少。但是需要特殊的裝訂機(jī)。

c、自立式架空模式，對(duì)干線要求高，施工維護(hù)難度大，成本高，目前國(guó)內(nèi)很少采用。

D.架空時(shí)，光纜干線應(yīng)加導(dǎo)向裝置，并防止光纜拖地。拉光纜時(shí)注意減少摩擦。每個(gè)主干上應(yīng)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(shè)的牽引力一般不大于120kg，光纜的加強(qiáng)芯部應(yīng)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(shè)：

a、直埋光纜溝的深度應(yīng)按標(biāo)準(zhǔn)開挖。標(biāo)準(zhǔn)見下表：

b、在不能挖地溝的地方，可以通過架空或鉆孔埋設(shè)管道來敷設(shè)。

C.溝底要平整堅(jiān)實(shí)，必要時(shí)可預(yù)填一些沙子、水泥或支撐物。

d .鋪設(shè)時(shí)，可用人工或機(jī)械牽引，但應(yīng)注意導(dǎo)向和潤(rùn)滑。

e、鋪設(shè)完成后，應(yīng)盡快將回填土覆蓋并夯實(shí)。

4.建筑物內(nèi)光纜的鋪設(shè)：

a、垂直敷設(shè)時(shí)，要特別注意光纜的承重問題。一般光纜每?jī)蓪庸潭ㄒ淮巍?/p>

B.光纜穿過墻壁或樓板時(shí)，應(yīng)加帶護(hù)口的保護(hù)塑料管，管內(nèi)填充阻燃填料。

C.也可以提前在樓內(nèi)鋪設(shè)一定量的塑料管，以后要鋪設(shè)光纜時(shí)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(yīng)根據(jù)光纜的使用環(huán)境。

1.室外光纜直埋時(shí)，應(yīng)選用鎧裝光纜。架空時(shí)，可選擇帶兩根或多根加強(qiáng)筋和黑色塑料護(hù)套的光纜。

2.選擇建筑用光纜時(shí)，應(yīng)注意其阻燃性、毒性和煙霧特性。一般情況下，在管道內(nèi)或強(qiáng)制通風(fēng)場(chǎng)所可選用阻燃但冒煙型，在暴露環(huán)境中應(yīng)選用阻燃無毒無煙型(立管)。

3.當(dāng)在建筑物中垂直鋪設(shè)電纜時(shí)，分配電纜)；可以選擇；對(duì)于水平布線，可以選擇分線電纜。

4.如果傳輸距離在2km以內(nèi)，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(biāo)準(zhǔn)為：

鋪設(shè)部分或土壤質(zhì)量

埋深(米)

評(píng)論

普通土壤(硬土)

1.2

半石質(zhì)(礫石土、風(fēng)化化石)

1.0

整塊石頭

0.8

從溝底加入10厘米的細(xì)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(yùn)河和池塘

1.2

農(nóng)田排水溝

0.8

第三部分連接和檢測(cè)

一、光纜連接：

方法主要包括永久連接、緊急連接和活動(dòng)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(diǎn)被熔化并通過放電連接在一起。一般用于長(zhǎng)途連接，永久或半永久固定連接。其主要特點(diǎn)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(diǎn)。但連接時(shí)需要特殊設(shè)備(焊機(jī))和專業(yè)人員操作，連接點(diǎn)也需要特殊容器保護(hù)。

2.緊急連接(也稱為冷熔):

應(yīng)急連接主要采用機(jī)械和化學(xué)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(diǎn)是連接快速可靠，典型的連接衰減為0.1~0.3dB/點(diǎn)。但長(zhǎng)期使用后連接點(diǎn)會(huì)不穩(wěn)定，衰減會(huì)大大增加，只能短時(shí)間內(nèi)緊急使用。

3.活動(dòng)連接：

活動(dòng)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(jiǎn)單、方便、可靠，常用于建筑物內(nèi)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)布線。典型衰減為1dB/接頭。

二、光纖檢測(cè)：

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

利用光功率計(jì)或光時(shí)域反射計(jì)(OTDR)對(duì)光纖進(jìn)行定量測(cè)量，可以測(cè)量出光纖的衰減和接頭的衰減，甚至可以測(cè)量出光纖的斷點(diǎn)位置。這種測(cè)量可用于定量分析光纖網(wǎng)絡(luò)故障的原因和評(píng)估光纖網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品。

第四部分是光纖的應(yīng)用和系統(tǒng)設(shè)計(jì)。

一、光纖的應(yīng)用：

社會(huì)現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)展到信息化社會(huì)，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(zhǎng)距離等優(yōu)點(diǎn)得到了廣泛的應(yīng)用。其應(yīng)用領(lǐng)域遍布通信、交通、工業(yè)、醫(yī)療、教育、航空航天、計(jì)算機(jī)等行業(yè)，并向更廣、更深層次發(fā)展。光纖的應(yīng)用正在給人類生活帶來深刻的影響和變化。

二、光纖網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)計(jì)：

光纖系統(tǒng)的設(shè)計(jì)一般遵循以下步驟：

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

2.根據(jù)實(shí)際情況，選擇合適的光纖網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、光纜、跳線等物品進(jìn)行連接。選擇應(yīng)該以可獲得性為基礎(chǔ)，然后根據(jù)性能、價(jià)格、服務(wù)、產(chǎn)地和品牌來確定。

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

4.當(dāng)線路較長(zhǎng)時(shí)，需要計(jì)算系統(tǒng)的衰減裕量，可按以下公式計(jì)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(zhǎng)度單位衰減；單位衰減與光纖質(zhì)量有很大關(guān)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(zhì)有關(guān)。熱熔一般為0.01~0.03dB/點(diǎn)。0.1 ~ 0.3分貝/點(diǎn)的冷熔點(diǎn)；接頭的衰減與接頭的質(zhì)量有很大關(guān)系，一般為1dB/點(diǎn)。系統(tǒng)的衰減裕量一般不小于4dB。

5.如果核算不合格，應(yīng)視情況修改設(shè)計(jì)，再進(jìn)行核算。這種情況有時(shí)可能會(huì)重復(fù)幾次。

三。設(shè)計(jì)示例：

1、校園網(wǎng)的改造：

根據(jù)情況，在現(xiàn)有細(xì)纜網(wǎng)絡(luò)一側(cè)使用1個(gè)LANart三端口中繼器(雙絞線-光纖-細(xì)纜)，另一側(cè)使用另一個(gè)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(nèi)跳線(因?yàn)樵O(shè)備的光纖接口是ST型)。

計(jì)費(fèi)：(一般多模設(shè)備在2km以內(nèi)不需要計(jì)費(fèi)，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(gè)接頭衰減：2點(diǎn)1db/點(diǎn)=2dB。

兩個(gè)焊接點(diǎn)為：2點(diǎn)0.07 db/點(diǎn)=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(jì)算，可以看出系統(tǒng)容量大于4dB，以上選項(xiàng)可以滿足要求。