YOKOGAWA光通信概論

1、光通信基礎(chǔ)光通信基礎(chǔ)上海橫河國際貿(mào)易有限公司營業(yè)技術(shù)部2008.12光纖通信與測(cè)試設(shè)備光纖通信與測(cè)試設(shè)備 1. 傳輸理論基礎(chǔ)傳輸理論基礎(chǔ) 2. 光纖知識(shí)光纖知識(shí) 3. 發(fā)光器件與光探測(cè)器件發(fā)光器件與光探測(cè)器件 4. 光纖通信需要的測(cè)試項(xiàng)目與測(cè)試設(shè)備光纖通信需要的測(cè)試項(xiàng)目與測(cè)試設(shè)備 5. 光纖通信的特點(diǎn)和應(yīng)用光纖通信的特點(diǎn)和應(yīng)用 6. 客戶群體客戶群體內(nèi)容簡(jiǎn)介內(nèi)容簡(jiǎn)介傳輸理論基礎(chǔ)傳輸理論基礎(chǔ)光在光纖中的傳輸原理光在光纖中的傳輸原理12 n1 n2 n1 n23Sin1 = n 2 Sin 2 n1123 n2 n1 Sin1光傳輸理論基礎(chǔ)光傳輸理論基礎(chǔ)媒質(zhì)1媒質(zhì)2n1n2光傳輸系統(tǒng)及其測(cè)試設(shè)備光

2、傳輸系統(tǒng)及其測(cè)試設(shè)備光纖通信與測(cè)試設(shè)備光纖通信與測(cè)試設(shè)備 1. 導(dǎo)言導(dǎo)言 2. 光纖知識(shí)光纖知識(shí) 3. 發(fā)光器件與光探測(cè)器件發(fā)光器件與光探測(cè)器件 4. 光纖通信需要的測(cè)試項(xiàng)目與測(cè)試設(shè)備光纖通信需要的測(cè)試項(xiàng)目與測(cè)試設(shè)備 5. 光纖通信的特點(diǎn)和應(yīng)用光纖通信的特點(diǎn)和應(yīng)用 6. 客戶群體客戶群體光纖的特點(diǎn)光纖的特點(diǎn)n低的傳輸損耗 (0.2-0.5dB/km)n寬的傳輸帶寬 (100MHz*km to 5-6GHz*km)n傳輸媒介絕緣n細(xì)小、輕、柔韌性好n硅 : 材料充裕便宜n易碎n受外部作用力的影響優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)光纖結(jié)構(gòu)光纖結(jié)構(gòu)被覆包層纖芯前視圖側(cè)視圖光纖的尺寸用 “芯徑/包層”尺寸表示。因此 10/12

3、5 mm 光纖指的是光纖纖芯的直徑是 10 mm，包層的直徑是 125 mm。光纖類型光纖類型光纜結(jié)構(gòu)光纜結(jié)構(gòu)普通光纜結(jié)構(gòu)圖普通光纜結(jié)構(gòu)圖單模和多模光纖系統(tǒng)單模和多模光纖系統(tǒng)n單模光纖有高的傳輸帶寬，低的線路損耗是長距離傳輸?shù)睦硐脒x擇。n單模光纖相對(duì)與多模光纖便宜一些。n單模光纖傳輸適用的波段有 1310 、1550 nm。n多模光纖比較適合于短距離傳輸。n多模傳輸器件(LEDs) 比單模傳輸器件相對(duì)便宜。n多模光纖傳輸適用的波段有 850、 1300 nm。單模多模光纖的材料與特性光纖的材料與特性光功率的損耗 (衰減)光在光纖中傳輸功率會(huì)隨距離衰減。衰減大小取決于傳輸材料和光波長。損耗原因：

4、本征因素和外部因素外部因素* 彎曲損耗，一般和模場(chǎng)直徑成正比。* 熔接損耗和連接損耗本征因素* 光纖材料本身存在的損耗* 生產(chǎn)過程中引入的損耗（OH Peak）* 菲涅耳反射光纖的衰減系數(shù)： 單模光纖：0.35dB/Km1310nm, 0.19dB/km1550nm 多模光纖：3.5dB/km850nm, 1.0dB/km1300nm彎曲損耗彎曲損耗對(duì)于所有的光纖當(dāng)彎曲到一定角度時(shí)，將改變光線在包層上的入射角，當(dāng)該入射角小于全反射的臨界角度時(shí)將有光向外輻射，產(chǎn)生彎曲損耗。光纖端面光纖中心軸 最大耦合角 光線 包層邊緣CriticalAngleAngle ofReflectionTotal In

5、ternalReflected Light RayAngle of Incidence = Angle of Reflection熔接與連接損耗熔接與連接損耗n機(jī)械連接，跟據(jù)不同的連接方法通常有 0.2 dB 1.0 dB。n熔接，通常小于 0.2 dB。采用好的熔接機(jī)可達(dá)到 0.07 dB 左右。n引起損耗的因素：端面切割質(zhì)量、光纖芯未對(duì)準(zhǔn)、光纖有氣泡、光纖折射率不匹配、光纖芯徑不匹配等等。光纖固有損耗光纖固有損耗光纖工作波長7008009001000110012001300140015001600波長（nm)Loss dB/km工作窗口123456Loss 3dB/kmLoss 0.35d

6、B/kmLoss 0.2dB/kmInput lightFresnel reflection lightCladCoreRefractive Index Distribution(a)(b) 切割平滑 切割不平滑菲涅耳反射光菲涅耳反射光光纖通信和測(cè)量設(shè)備光纖通信和測(cè)量設(shè)備光纖通信與測(cè)試設(shè)備光纖通信與測(cè)試設(shè)備 1. 導(dǎo)言導(dǎo)言 2. 光纖知識(shí)光纖知識(shí) 3. 發(fā)光器件與光探測(cè)器件發(fā)光器件與光探測(cè)器件 4. 光纖通信需要的測(cè)試項(xiàng)目與測(cè)試設(shè)備光纖通信需要的測(cè)試項(xiàng)目與測(cè)試設(shè)備 5. 光纖通信的特點(diǎn)和應(yīng)用光纖通信的特點(diǎn)和應(yīng)用 6. 客戶群體客戶群體光纖通信所用的不同的光源光纖通信所用的不同的光源電光轉(zhuǎn)換器結(jié)

7、構(gòu)電光轉(zhuǎn)換器結(jié)構(gòu)發(fā)光器件的類型和特性發(fā)光器件的類型和特性 LED 與 LD的性能比較 LED 的光譜特性75nm125nm面發(fā)光LED邊發(fā)光LED光輸出功率1310nm 波長 LD 的光譜特性高斯型輸出輪廓0F-P激光器DFB激光器光電轉(zhuǎn)換器的機(jī)械結(jié)構(gòu)光電轉(zhuǎn)換器的機(jī)械結(jié)構(gòu)光接收器件的類型與特性光接收器件的類型與特性光探測(cè)器的靈敏度的波長特性光探測(cè)器的靈敏度的波長特性0.40.50.60.70.80.91.01.11.21.31.41.51.61.7100%75%50%25%Wavelength (mm)Relative SensitivitySi-PDGe-PD (長波長） (短波長）InGa

8、As-PD光探測(cè)器的比較光探測(cè)器的比較Pin 光電二極管的工作特性參數(shù)參數(shù)單位SiGe InGaAs波長范圍nm4001100800165011001700響應(yīng)度A/W0.40.60.40.50.750.95暗電流nA110505000.52.0上升時(shí)間ns0.51.00.10.50.050.5帶寬GHz0.30.70.53.01.02.0偏置電壓VB55105APD 光電二極管的工作特性參數(shù)參數(shù)單位SiGe InGaAs波長范圍nm4001100800165011001700雪崩增益20400502001040暗電流nA0.11505001050上升時(shí)間Ns0.120.50.80.10.5增

9、益帶寬M.GHz0.30.70.53.01.02.0偏置電壓VB15040020402030光纖通信和測(cè)量設(shè)備光纖通信和測(cè)量設(shè)備光纖通信與測(cè)試設(shè)備光纖通信與測(cè)試設(shè)備 1. 導(dǎo)言導(dǎo)言 2. 光纖知識(shí)光纖知識(shí) 3. 發(fā)光器件與光探測(cè)器件發(fā)光器件與光探測(cè)器件 4. 光纖通信需要的測(cè)試項(xiàng)目與測(cè)試設(shè)備光纖通信需要的測(cè)試項(xiàng)目與測(cè)試設(shè)備 5. 光纖通信的特點(diǎn)和應(yīng)用光纖通信的特點(diǎn)和應(yīng)用 6. 客戶群體客戶群體不同的測(cè)試與測(cè)試設(shè)備不同的測(cè)試與測(cè)試設(shè)備測(cè)試項(xiàng)目測(cè)試項(xiàng)目測(cè)試設(shè)備測(cè)試設(shè)備1光功率光功率計(jì)2損耗/熔接損耗光功率計(jì)光源/ OTDR3故障位置/距離光時(shí)域反射儀（OTDR)4波長波長計(jì)/ 光譜分析儀5波長損耗

10、特性無源器件測(cè)試系統(tǒng)/ 光譜儀6回波損耗/反射分布回波損耗測(cè)試儀/高分辨回波損耗測(cè)試儀7傳輸誤碼率誤碼分析儀光纖通信的測(cè)試設(shè)備光纖通信的測(cè)試設(shè)備工程維護(hù)設(shè)備工程維護(hù)設(shè)備AQ7260 OTDRAQ8603光纖應(yīng)力分析儀AQ4270手持光源AQ2160手持光功率計(jì)AE5501手持以太網(wǎng)性能測(cè)試儀光纖通信的測(cè)試設(shè)備光纖通信的測(cè)試設(shè)備光通信生產(chǎn)與研發(fā)設(shè)備光通信生產(chǎn)與研發(fā)設(shè)備AQ6370光譜分析儀AQ6319 光譜分析儀AQ7410B 高分辨回波損耗測(cè)試儀AQ2200多應(yīng)用測(cè)試系統(tǒng)光纖通信的測(cè)試設(shè)備光纖通信的測(cè)試設(shè)備數(shù)字傳輸測(cè)量數(shù)字傳輸測(cè)量AQ7750光示波器AP9945 便攜10GBERT AQ220

11、0光萬用表型10GBERTAE5511 以太網(wǎng)流量測(cè)試儀光纖通信的測(cè)試設(shè)備光纖通信的測(cè)試設(shè)備光纖傳感設(shè)備光纖傳感設(shè)備AQ8603應(yīng)力分布傳感AQ8920溫度分布傳感FB200 FBG傳感光纖通信和測(cè)量設(shè)備光纖通信和測(cè)量設(shè)備光纖通信與測(cè)試設(shè)備光纖通信與測(cè)試設(shè)備 1. 導(dǎo)言導(dǎo)言 2. 光纖知識(shí)光纖知識(shí) 3. 發(fā)光器件與光探測(cè)器件發(fā)光器件與光探測(cè)器件 4. 光纖通信需要的測(cè)試項(xiàng)目與測(cè)試設(shè)備光纖通信需要的測(cè)試項(xiàng)目與測(cè)試設(shè)備 5. 光纖通信的特點(diǎn)和應(yīng)用光纖通信的特點(diǎn)和應(yīng)用 6. 客戶群體客戶群體光纖通信的特征與應(yīng)用光纖通信的特征與應(yīng)用光纖通信的特點(diǎn)傳輸損耗低（0.2dB/Km)更大的傳輸帶寬以玻璃未材料

12、不受電磁波干擾信號(hào)輻射極小，光纖間無串?dāng)_，保密性好重量輕(為銅的1/4)、可繞性好光纖通信的特征與應(yīng)用光纖通信的特征與應(yīng)用Modem56kbpsISDN128kbpsADSL1.5Mbps8Mbps10Mbps100Mbps 金屬線接入網(wǎng)光接入網(wǎng)PON接入技術(shù)的發(fā)展，對(duì)帶寬的需求越來越大光纖通信的保證日益增長的帶寬需求電絕緣無電磁感應(yīng)*電力公司*經(jīng)常有雷擊的地域光纖通信的特征與應(yīng)用光纖通信的特征與應(yīng)用工業(yè)環(huán)境應(yīng)用工業(yè)環(huán)境應(yīng)用工廠主基地遠(yuǎn)端基地計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)端數(shù)據(jù)采集儀電話電話視頻監(jiān)控?cái)z像機(jī)光纜鏈路光纖調(diào)制器工業(yè)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)的實(shí)時(shí)傳輸光纖調(diào)制器光纖通信的特性與應(yīng)用光纖通信的特性與應(yīng)用輕巧且有韌性光纖有線電

13、視分布Head EndDistributionCenterDistributionCenterDistributionCenterFiber OpticcablePresently Coaxial Cable,Future Possibly Fiber Optic Cable光纖城域網(wǎng)光纖城域網(wǎng) (MAN)城市光纖局域網(wǎng)光纖局域網(wǎng) (LAN) 令牌環(huán)網(wǎng)WAN LinkEthernet LAN光纖鏈路Remote Ethernet Segment光纖骨干網(wǎng)Mainframe Computer光通信的新技術(shù)無線光通信特點(diǎn)：1. 傳輸速度快2. 成本低 3. 移動(dòng)便利4. 安全性能好，抗干擾性好5.

14、 頻段資源不受管制，可免費(fèi)使用 我國光通信發(fā)展現(xiàn)狀我國光通信發(fā)展現(xiàn)狀光纖通信和測(cè)量設(shè)備光纖通信和測(cè)量設(shè)備光纖通信與測(cè)試設(shè)備光纖通信與測(cè)試設(shè)備 1. 導(dǎo)言導(dǎo)言 2. 光纖知識(shí)光纖知識(shí) 3. 發(fā)光器件與光探測(cè)器件發(fā)光器件與光探測(cè)器件 4. 光纖通信需要的測(cè)試項(xiàng)目與測(cè)試設(shè)備光纖通信需要的測(cè)試項(xiàng)目與測(cè)試設(shè)備 5. 光纖通信的特點(diǎn)和應(yīng)用光纖通信的特點(diǎn)和應(yīng)用 6. 客戶群體客戶群體客戶群體客戶群體運(yùn)營商：運(yùn)營商： 電信、移動(dòng)、數(shù)據(jù)服務(wù)公司電信、移動(dòng)、數(shù)據(jù)服務(wù)公司 適用產(chǎn)品：OTDR、光譜分析儀、多波長計(jì)、光萬用表、誤碼儀等、可調(diào)光源 安藤推薦：AQ7250、AQ6317C、AQ6141、AQ2140、AP9945、AQ2200 系統(tǒng)供應(yīng)商：系統(tǒng)供應(yīng)商： 適用產(chǎn)品：光譜分析儀、多波長計(jì)、光萬用表、誤碼儀、可調(diào)光源、 無源器件測(cè)試系統(tǒng)、WDM監(jiān)測(cè)儀 安藤推薦：AQ6370、AQ6319、AQ6141、AQ2140、AP9950/51、AP9945 AQ2200、AQ8465、WD200 客戶群體客戶群體光器件廠商光器件廠商 光無源器件廠家光無源器件廠家 適用產(chǎn)品：光譜分析儀、多波長計(jì)、光萬用表、無源測(cè)試系統(tǒng)、 高分辨回波損耗測(cè)試儀、可調(diào)光源 安藤推薦：AQ6317C、AQ6141、AQ2140、 AQ8200系列、AQ8465、AQ