光纖通信技術(shù)的應用資料

1、光纖通信技術(shù)(jsh)的應用姓名(xngmng)：陳旭光學號：114101000156共二十一頁1、光纖通信原理及組成: 原理：發(fā)送端首先把傳送的信息變成電信號(xnho)，然后調(diào)制到激光器發(fā)出的激光束上，使光的強度隨電信號(xnho)的幅度（頻率）變化而變化，并通過光纖發(fā)送出去；在接收端，檢測器收到光信號(xnho)后把它變換成電信號(xnho)，經(jīng)解調(diào)后恢復原信息 組成：（1）光源：將電信號轉(zhuǎn)換成光信號，再向光纖發(fā)送光信號 （2）光纖：光信號的傳輸通道 （3）光電接收器：光纖中傳輸?shù)墓庑盘栐诒晃C系統(tǒng)所接收前，將 其還原成相應的電信號共二十一頁光纖通信的發(fā)展： 光纖通信是利用光波作載波，以

2、光纖作為傳輸媒質(zhì)(mizh)將信息從一處傳至另一處的通信方式，被稱之為“有線”光通信。當今，光纖以其傳輸頻帶寬、抗干擾性高和信號衰減小，而遠優(yōu)于電纜、微波通信的傳輸，已成為世界通信中主要傳輸方式。1966年英籍華人高錕(Charles Kao)發(fā)表論文提出用石英制作玻璃絲(光纖)，其損耗可達20dB/km，可實現(xiàn)大容量的光纖通信。2009年高錕因發(fā)明光纖獲得諾貝爾獎。1970年，Corning公司研制出損失低達20dB/km，長約30 m的石英光纖。1976年Bell實驗室在華盛頓亞特蘭大建立了一條實驗線路，傳輸速率僅45Mb/s，只能傳輸數(shù)百路電話。共二十一頁1984年左右，光纖通信的速率達

3、到144Mb/s，可傳輸1920路電話。1992年一根光纖傳輸速率達到2.5Gb/s，相當3萬余路電話。1996年，實現(xiàn)多波長多通道的光纖通信，在1根光纖內(nèi)，可傳輸多個不同波長的光信號。即所謂“波分復用”(WDM)技術(shù)。在2000年，利用WDM技術(shù)，一根光纖傳輸速率達到640Gb/s。密集波分復用技術(shù)（DWDM），指的是一種光纖數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)，這一技術(shù)利用激光的波長按照比特(b t)位并行傳輸或者字符串行傳輸方式在光纖內(nèi)傳送數(shù)據(jù)。共二十一頁光纖優(yōu)點：（1)通信容量大、傳輸距離遠；一根光纖的潛在帶寬可達20THz。(2)信號干擾小、保密性能好。(3）抗電磁干擾、傳輸質(zhì)量佳，電通信不能解決各種電磁干

4、擾問題，唯有光纖通信不受各種電磁干擾。(4）光纖尺寸小、重量輕，便于鋪設(shè)和運輸；(5）材料來源豐富，環(huán)境保護好，有利于節(jié)約(jiyu)有色金屬銅。(7)光纜適應性強，壽命長。共二十一頁光纖缺點：(1）質(zhì)地(zhd)脆，機械強度差。(2）光纖的切斷和接續(xù)需要一定的工具、設(shè)備和技術(shù)。(3）分路、耦合不靈活。(4）光纖光纜的彎曲半徑不能過?。?0cm）(5）有供電困難問題。共二十一頁 光纜是為了滿足光學、機械或環(huán)境的性能規(guī)范而制造(zhzo)的，是一定數(shù)量的光纖按照一定方式組成纜心，外包有護套，有的還包覆外護層，用以實現(xiàn)光信號傳輸?shù)囊环N通信線路。 光纜的基本結(jié)構(gòu)一般是由纜芯、加強鋼絲、填充物和護套等

5、幾部分組成，另外根據(jù)需要還有防水層、緩沖層、絕緣金屬導線等構(gòu)件。光纖通信(un xin tn xn)應用舉例共二十一頁光纜型號組成：分類代號 含義GY 通信用室外(sh wi)光纜GM 通信用移動式光纜GJ 通信用室內(nèi)光纜GS 通信用設(shè)備內(nèi)光纜GH 通信用海底光纜GT 通信用特殊光纜GR 通信用軟光纜加強(jiqing)構(gòu)件代號 含義無 金屬構(gòu)件F 非金屬加強構(gòu)件G 金屬重型加強構(gòu)件H 非金屬重型加強構(gòu)件光纜結(jié)構(gòu)特性代號 含義無 層絞式結(jié)構(gòu)S 光纖松套被覆結(jié)構(gòu)J 光纖緊套被覆結(jié)構(gòu)D 光纖帶結(jié)構(gòu)G 骨架槽結(jié)構(gòu)X 中心管式結(jié)構(gòu)T 填充式結(jié)構(gòu)B 扁平結(jié)構(gòu)Z 阻燃結(jié)構(gòu)C 自承式結(jié)構(gòu)E 護層橢圓截面共二

6、十一頁1、GYTA型光纜GYTA光纜的結(jié)構(gòu)是將250m光纖套入高模量材料(cilio)制成的松套管中，松套管內(nèi)填充防水化合物。纜芯的中心是一根金屬加強芯，松套管圍繞中心加強芯絞合成緊湊和圓形的纜芯，纜芯內(nèi)的縫隙充以阻水填充物。共二十一頁Corning SMF-28 ULL光纖應用成功案例1、ULL光纖助力“電力天路”青藏直流聯(lián)網(wǎng)(lin wn)工程 有著“電力天路”之稱的青藏直流聯(lián)網(wǎng)工程，其配套光纖通信工程起于格爾木換流站，止于西藏林周縣以西3公里處的拉薩換流站，光纜線路全長1038公里，共設(shè)有6個中繼站，其中最長中繼段為翻越唐古拉山口沱沱河至安多段，距離為295公里。該段平均海拔超過5000

7、米，自然環(huán)境惡劣，地質(zhì)條件復雜，極端最低溫度低于零下50。為保障系統(tǒng)的安全運行，對線路的衰減余量提出了更高要求，因此需要綜合使用耐低溫技術(shù)和超低損耗光纖等多種先進技術(shù)。2011年8月，國內(nèi)高海拔、高寒環(huán)境下最長的無中繼光纖通信系統(tǒng)成功開通，超低損耗光纖的使用降低了運行、維護的困難和費用，提高了通信系統(tǒng)的可靠性。 目前為止，該系統(tǒng)已經(jīng)在青藏線路上成功運行近兩年時間，線路附帶的衰減檢測系統(tǒng)的數(shù)據(jù)顯示，超低損耗光纖在長期惡劣的天氣條件下仍能保持最低的衰減，保障了系統(tǒng)的穩(wěn)定，安全運行。共二十一頁共二十一頁 光纖傳感器技術(shù)是20世紀70年代伴隨光纖通信技術(shù)的發(fā)展而迅速發(fā)展起來的，是以光波為載體，光纖為媒

8、質(zhì)，感知和傳輸外界被測量信號的新型傳感技術(shù)。作為被測量信號載體的光波和作為傳播媒質(zhì)的光纖，具有一系列其他載體和媒質(zhì)難以相比的優(yōu)點，如光波不怕電磁干擾，容易被各種( zhn)光探測器件接收，可方便地進行光電或電光轉(zhuǎn)換，容易與高度發(fā)展的現(xiàn)代電子裝置和計算機相匹配等。因此，光纖傳感器技術(shù)在測量中有其獨特的優(yōu)點，下面就其應用做下說明。共二十一頁光纖光柵傳感器技術(shù)的應用 光纖光柵是利用光纖材料的光敏特性(txng)，在光纖的纖芯上建立的一種空間周期性折射率分布。其作用在于改變或控制光在該區(qū)域的傳播方式。它的出現(xiàn)，使許多復雜的全光纖通信網(wǎng)絡和傳感器網(wǎng)絡的應用成為可能，極大地拓寬了光纖傳感器技術(shù)的應用范圍，

9、已經(jīng)應用于航空、航天、艦船以及土木工程領(lǐng)域。共二十一頁微型光纖光柵應變傳感器 適合(shh)于微小標距的應變測量，直徑最小可達1mm，可應用于土木水利工程、海洋工程、航天航空、汽車、復合材料等領(lǐng)域的原型及模型試驗。基于光纖光柵技術(shù)的位移、力、壓力、加速度等傳感器的核心封裝元件。 共二十一頁光纖光柵應變傳感器。該產(chǎn)品(chnpn)基于一種光纖光柵應變增/減靈敏度的封裝機制，采用獨特封裝工藝有效的消除了膠粘劑對傳感器應變傳遞的影響；通過調(diào)節(jié)封裝工藝中的參數(shù)，可以改變傳感器的應變靈敏度系數(shù)；同時兼有細徑管保護式和夾持式的優(yōu)點，既可以直接埋入結(jié)構(gòu)中也可以通過輔助構(gòu)件構(gòu)成夾持式傳感器。共二十一頁光纖光柵

10、溫度傳感器光纖光柵溫度傳感器按封裝方式分為增敏型與無增敏性封裝結(jié)構(gòu)，按外形可分為管式和方形兩種。傳感器采用了獨特的雙層鋼管封裝技術(shù)，不僅可以有效的提高了傳感器的溫度靈敏度，使傳感器能自由的感應結(jié)構(gòu)對象的溫度變化，而且消除了外界應變影響，使傳感器免受外界應力(yngl)的沖擊。共二十一頁摻鉺光纖放大器摻鉺光纖放大器是在石英光纖中摻入了少量的稀土元素鉺(Er)離子的光纖，它是摻鉺光纖放大器的核心。成為當前光纖通信中應用最廣的光放大器件摻鉺光纖放大器的工作原理 摻鉺光纖放大器主要(zhyo)是由一段摻鉺光纖（長約10-30m）和泵浦光源組成。其工作原理是：摻鉺光纖在泵浦光源（波長980nm或1480

11、nm）的作用下產(chǎn)生受激輻射，而且所輻射的光隨著輸入光信號的變化而變化，這就相當于對輸入光信號進行了放大。研究表明，摻鉺光纖放大器通?？傻玫?540db的增益，中繼距離可以在原來的基礎(chǔ)上提高100km以上。共二十一頁光纜與電纜對比：1、光纖傳輸系統(tǒng)對外界電磁干擾無反應、抗干擾性好2、光纜傳遞信號(xnho)衰減小 例：20、1000m，10MHz條件下，75-5電纜衰減值，20.67dB，光纜0.2dB。兩者衰減相差100倍。 20、1000m，800MHz條件下，75-5電纜衰減值，93dB，光纜0.3dB。兩者衰減相差300倍以上。3、光纜傳輸信號安全性高 例：不受雷擊的影響4、光纜施工可靠

12、性高 光纜質(zhì)量輕，容易拖動。光纜與光纜之間的連接不宜利用接頭轉(zhuǎn)接，長度不夠時采用熔焊連接方式連接。5、光纜物理性能穩(wěn)定共二十一頁光纖通信與微波通信對比：1.光纖通信屬于有線通信，它是以光導纖維為傳輸介質(zhì)的通信方式 。通信容量大、傳輸距離遠；信號干擾小、保密性能好;光纖尺寸小、重量輕，便于鋪設(shè)(p sh)和運輸。2.微波通信屬于無線通信，具有良好的抗災性能，對水災、風災以及地震等自然災害，微波通信一般都不受影響。但微波經(jīng)空中傳送，易受干擾，在同一微波電路上不能使用相同頻率波在同一方向傳播，因此微波電路必須在無線電管理部門的嚴格管理之下進行建設(shè)。共二十一頁謝 謝 共二十一頁內(nèi)容摘要光纖通信技術(shù)的應用。在接收端，檢測器收到光信號后把它變換成電信號，經(jīng)解調(diào)后恢復原信息。光纖通信是利用光波作載波，以光纖作為傳輸媒質(zhì)將信息從一處傳至另一處的通信方式，被稱之為“有線”光通信。1970年，Corning公司研制出損失