光纖基礎(chǔ)知識(shí)_中文

1、 2007 EXFO Electro-Optical Engineering Inc. All rights reserved.光光纖纖基基礎(chǔ)礎(chǔ)知知識(shí)識(shí) 2007 EXFO Electro-Optical Engineering Inc. All rights reserved.- 原理知原理知識(shí)識(shí)- 光光纖纖基基礎(chǔ)礎(chǔ)知知識(shí)識(shí)- 測(cè)試儀測(cè)試儀表表- 連連接器的接器的類類型型- 光光纖纖的清的清潔潔和和觀觀察察驗(yàn)證驗(yàn)證 2007 EXFO Electro-Optical Engineering Inc. All rights reserved. 原理知原理知識(shí)識(shí) 2007 EXFO Electr

2、o-Optical Engineering Inc. All rights reserved.光的性光的性質(zhì)質(zhì)光包括光包括:電場(chǎng)電場(chǎng) - E 磁磁場(chǎng)場(chǎng) - H沿沿Z軸時(shí)間軸時(shí)間方向方向進(jìn)進(jìn)行行傳傳播播電場(chǎng) 磁場(chǎng)Y X Z Y X 90o 2007 EXFO Electro-Optical Engineering Inc. All rights reserved.電電磁波磁波頻譜頻譜光光纖纖內(nèi)部光的波內(nèi)部光的波長(zhǎng)長(zhǎng)和和頻頻率范率范圍圍850 nm 353 000 GHz1650 nm 182 000 GHz單單位位 微米微米 (m mm) - 10-6 m 納納米米 (nm) - 10-9 m

3、兆兆 - 106 吉吉 - 109 Tera（太）（太） - 1012 Peta - 1015 皮皮 - 10-12 2007 EXFO Electro-Optical Engineering Inc. All rights reserved.司奈司奈爾爾和和 菲涅菲涅爾爾反射反射反射一束光(I) 照射到一個(gè)不同折射率的物體，該光的一部分會(huì)產(chǎn)生反射。反射角和入射角相同包層纖芯IRiRn1n2i = R 2007 EXFO Electro-Optical Engineering Inc. All rights reserved.司奈司奈爾爾和和 菲涅菲涅爾爾反射反射折射同樣，光照在不同的物體上，

4、會(huì)產(chǎn)生折射；產(chǎn)生折射的原因是由于穿過了不同折射率的物體；由于傳播速率的不同，導(dǎo)致了光角度的變化；CladdingCoreIRTirRn1 sin(i) = n2 sin(r)n1n2 2007 EXFO Electro-Optical Engineering Inc. All rights reserved.司奈司奈爾爾和和 菲涅菲涅爾爾反射反射折射和反射入射光越是垂直，反射光越少；IRTIRTIRT 2007 EXFO Electro-Optical Engineering Inc. All rights reserved.司奈司奈爾爾和和 菲涅菲涅爾爾反射反射臨界角 (全內(nèi)反射)存在一個(gè)臨

5、界角，100%的光都被反射，無折射，這個(gè)角度稱為“臨界角”；這個(gè)概念用在光纖的光傳播中，非常重要. CladdingCoreIR1R2CR 2007 EXFO Electro-Optical Engineering Inc. All rights reserved. 光光纖纖基基礎(chǔ)礎(chǔ) 2007 EXFO Electro-Optical Engineering Inc. All rights reserved.光光纖結(jié)纖結(jié)構(gòu)構(gòu)纖纖芯芯玻璃玻璃 1覆蓋覆蓋層層玻璃玻璃 2蒙皮蒙皮丙丙烯烯酸酸鹽鹽, 特氟隆特氟隆, 聚聚酰亞酰亞胺胺 2007 EXFO Electro-Optical Enginee

6、ring Inc. All rights reserved.光光纖結(jié)纖結(jié)構(gòu)構(gòu)纖纖芯直徑芯直徑 = 9, 50 或或 62.5 m覆蓋覆蓋層層直徑直徑 = 125 m蒙皮直徑蒙皮直徑= 250 m 2007 EXFO Electro-Optical Engineering Inc. All rights reserved.光光纖類纖類型型光纖通信中有兩種類型的光纖:單模多模9/125 (m)纖纖芯芯50/125 (m)覆蓋覆蓋層層纖纖芯芯纖纖芯芯覆蓋覆蓋層層覆蓋覆蓋層層62.5/125 (m)ITU-T G.652D用于通信 2007 EXFO Electro-Optical Engineeri

7、ng Inc. All rights reserved.光光纖纖的的護(hù)層護(hù)層單色色碼的蒙皮表示不同的光纖類型:單模 9/125 黃多模 62.5/125 橙多模 50/125 (10 Gbit/s)淺綠色多模 100/140 綠色TIA/EIA-598 色碼對(duì)應(yīng)多光纖的線纜:色碼的序列以藍(lán)色為1號(hào)，淺綠為12號(hào).我們用同樣的序列來標(biāo)示線纜的子層.1.藍(lán)藍(lán)2. 橙橙3. 綠綠4. 棕棕5. 暗灰色暗灰色6. 白白7. 紅紅9. 黃黃11. 粉粉紅紅8. 黑黑12. 淺淺綠綠10. 紫紫12 根光根光纖纖的的線纜線纜 2007 EXFO Electro-Optical Engineering In

8、c. All rights reserved.光光纖類纖類型型光在單模光纖和雙模光纖中傳輸?shù)膮^(qū)別：多模多模NA脈沖脈沖X 公里公里NA損損耗耗dB/Km脈沖脈沖X 公里公里單單模模 2007 EXFO Electro-Optical Engineering Inc. All rights reserved.光光纖類纖類型型主要光主要光纖類纖類型型多模光多模光纖纖 (50/125 m 和和 62.5/125 m):50/125 m 比比62.5/125 m有更高的有更高的傳輸傳輸速率速率用在用在LAN局域網(wǎng)中局域網(wǎng)中由于模由于模態(tài)態(tài)色散，比色散，比單單模光模光纖纖有更低的速率有更低的速率經(jīng)經(jīng)常用

9、在大樓的內(nèi)部常用在大樓的內(nèi)部單單模光模光纖纖尺寸一般尺寸一般為為 8.6 to 9.5/125 m用途用途: 長(zhǎng)長(zhǎng)距離網(wǎng)距離網(wǎng)絡(luò)絡(luò), 接入網(wǎng)接入網(wǎng), 城域網(wǎng)和高速率網(wǎng)城域網(wǎng)和高速率網(wǎng)絡(luò)絡(luò)建筑物外安裝建筑物外安裝 2007 EXFO Electro-Optical Engineering Inc. All rights reserved. 測(cè)試儀測(cè)試儀表表 2007 EXFO Electro-Optical Engineering Inc. All rights reserved.dBm 絕對(duì)值絕對(duì)值的功率的功率 dBm 用來測(cè)試光的輸出功率光源光源檢測(cè)檢測(cè)器器光光纖纖儀儀表表讀讀數(shù)數(shù)- 3.5

10、0 dBm激光的輸出功率 -3.50 dBm 2007 EXFO Electro-Optical Engineering Inc. All rights reserved.mW光功率光功率 mW vs dBm10000 mW+40.00 dBm1000 mW+30.00 dBm10 mW+10.00 dBm1 mW0.00 dBm500 W-3.00 dBm100 W-10 dBm10 W-20 dBm1 W-30 dBm100 nW-40 dBm10 nW-50 dBm1 nW-60 dBm100 pW-70 dBm 如何將 dBm 轉(zhuǎn)換成 mW dBm = 10*log(mW) 上一頁的光

11、功率： -3.50 dBm 因此, -3.50 dBm 是 0.45 mW 2007 EXFO Electro-Optical Engineering Inc. All rights reserved.dB 相相對(duì)對(duì)光功率光功率dB 和以上兩種測(cè)量單位不一樣以上面的 -3.50 dBm 為例-3.50 dBm-4.25 dBm-3.50 dBm激光輸出= -3.50 dBm一個(gè)事件使輸出變?yōu)?4.25dBm計(jì)算差值:(-3.50 dBm) (-4.25 dBm) = 0.75 dB產(chǎn)生0.75 dB的損耗因此，插損是 0.75dB 2007 EXFO Electro-Optical Engin

12、eering Inc. All rights reserved.EXFOs 產(chǎn)產(chǎn)品品線線NSP 便攜式便攜式測(cè)試儀測(cè)試儀FLS/FPM/FOT-300 SeriesFLS/FPM/FOT-100 SeriesFLS/FPM/FOT-600 SeriesFLS/FPM/FOT-500 SeriesFOT-930 MaxTesterPPM-350BMDR 小型小型實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)室室測(cè)試儀測(cè)試儀IQS-500 SystemIQS-12001BFLS-2100 PM-1600 2007 EXFO Electro-Optical Engineering Inc. All rights reserved.反射反

13、射(-dB)光纖部分配線架光纖部分光纖部分連接點(diǎn)配線架熔接點(diǎn)連接器：反射比: -45 dB機(jī)械熔點(diǎn)的反射比: -45 dB連接器：反射比: -55 dB反射一般是由于折射率的急劇變化引起的。 (如： 光纖斷開,機(jī)械熔接點(diǎn),隔斷,連接器等).反射比用來表示：網(wǎng)絡(luò)中特定的點(diǎn)上反射過來的能量。 反射比一般用負(fù)值表示。例子例子: 2007 EXFO Electro-Optical Engineering Inc. All rights reserved.光回光回?fù)p損 ORL(dB)光纖3配線架光纖2光纖1連接器配線架熔接點(diǎn) 光纖2和3部分的ORL = 45 dB總連接回?fù)p ORL = 35 dB 20

14、07 EXFO Electro-Optical Engineering Inc. All rights reserved.EXFOs 產(chǎn)產(chǎn)品品線線NSP 便攜式便攜式測(cè)試儀測(cè)試儀FOT-930 MaxTesterBRT-320AMDR 小型小型實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)室室測(cè)試儀測(cè)試儀IQS-3200 Return Loss Meter 2007 EXFO Electro-Optical Engineering Inc. All rights reserved.衰減衰減 (dB/Km)(Pout dBm - Pin dBm)Distance kmAttenuation dB/km =dB/Km -衰減測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)單

15、位.衰減源于吸收、散射、微彎、宏彎、連接和斷開衰減是性能降低的重要原因之一。在決定發(fā)送端和接受端最大距離中起重要作用。 2007 EXFO Electro-Optical Engineering Inc. All rights reserved.衰減衰減 (dB/Km)波長(zhǎng)因素光纖類型因素 2007 EXFO Electro-Optical Engineering Inc. All rights reserved.衰減衰減(dB/Km)光源光線雜質(zhì)激光覆層光束纖芯雜質(zhì)散射吸收 2007 EXFO Electro-Optical Engineering Inc. All rights reser

16、ved.宏彎宏彎-3.50 dBm-4.75 dBm臨界角條件沒有滿足 -1.25 dB損耗對(duì)單模光纖，最小曲率半徑為3cm 2007 EXFO Electro-Optical Engineering Inc. All rights reserved.微彎微彎-3.50 dBm-3.75 dBm微彎來源于制造過程，或者是光纖遭到極度彎曲造成的。造成一點(diǎn)損耗，但容易扭曲信號(hào)的傳輸。損耗 -0.25 dB 2007 EXFO Electro-Optical Engineering Inc. All rights reserved.熔接點(diǎn)的熔合熔接點(diǎn)的熔合纖芯對(duì)齊熔接時(shí)，容易發(fā)生熔接損耗。熔接兩個(gè)不

17、同直徑的光纖，會(huì)發(fā)生損耗。 2007 EXFO Electro-Optical Engineering Inc. All rights reserved.了解了解損損耗耗損損耗耗 dB0,010,050,10,20,30,40,50,60,70,80,9123456789102030405060光功率損耗99,898,9% 剩余光功率剩余光功率97,795,593,391,289,187,785,183,281,179,463,150,139,831,625,119,915,812,610,01,00,10,010,0010,0001連接器 熔接點(diǎn)-3.00 dBm-6.00 dBm-6.00

18、 dBm-9.00 dBm-9.00 dBm-6.90 dBm-13.00 dBm50/50 分光器分光器50/50 分光器分光器80/20 分光器分光器 2007 EXFO Electro-Optical Engineering Inc. All rights reserved. 連連接器接器類類型型 2007 EXFO Electro-Optical Engineering Inc. All rights reserved.連連接器接器類類型型單單模模UPC拋光拋光連連接器接器:圖片描述注釋FC/UPC 或FC/PC螺紋連接器用于實(shí)驗(yàn)室和小型安裝場(chǎng)所.重用性非常好小心對(duì)齊! SC/UPC

19、或SC/PC直角方形連接器大量用于安裝，原因是能用在高密度配線架上?？焖龠B接；塑料制作，時(shí)間長(zhǎng)了隔離板上的夾子有可能斷。LC/UPC或LC/PC小直角方形連接器用于很高密度的安裝點(diǎn)，可快速安裝；塑料制作，鎖扣容易斷；1.25 mm 套圈而非 2.5 mm. 2007 EXFO Electro-Optical Engineering Inc. All rights reserved.連連接器接器類類型型單單模角度拋光模角度拋光連連接器接器圖片描述注釋FC/APC 帶螺紋的角度連接器用于實(shí)驗(yàn)室或某些安裝點(diǎn).重用性高.通常為綠色.用于背向反射需要較低的地方(如, 光發(fā)送器的輸出).SC/APC直角方

20、形角度連接器大量用于安裝，可用在高密度的配線架上；可快速連接；顏色通常為綠色；用于背向反射需要較低的地方(如, 光發(fā)送器的輸出和CATV 模擬信號(hào)).速率制作，隔離耦合器的扣鎖時(shí)間長(zhǎng)了容易斷； 2007 EXFO Electro-Optical Engineering Inc. All rights reserved.連連接器接器類類型型連接器都是拋光后來傳輸?shù)腢PC 和 APC 拋光面不兼容.UPC超級(jí)物理拋光PC物理拋光(多模) 8角角APC角度物理拋光，錐形卡套APC角度物理拋光臺(tái)階行卡套 8角角 2007 EXFO Electro-Optical Engineering Inc. All rights reserved.連連接器接器類類型型連接器中，一部分光背向反射回光纖：反射系數(shù)（反射比）APC引入了8 傾角，讓光反射到覆蓋層。 2007 EXFO Electro-Optical Engineering Inc. All rights reserved.隔離適配器讓兩個(gè)連接頭連接起來；混雜行隔離適配器允許兩種不同的連接頭連在一起；隔離適配器隔離適配器氧化鋯 青銅 2007 EXFO Electro-Optical Enginee