光纖芯、激光器、海纜20111021

1、光纖的顏色排序（8芯、12芯）：光纖顏色排序：12芯：藍(lán)、橙、綠、棕、灰、白、紅、黑、黃、紫、粉、青8芯：橙、綠、棕、灰、白、紅、黑、黃6芯：藍(lán)、橙、綠、棕、灰、白（橙、綠、棕、灰、白、紅）4芯：藍(lán)、橙、綠、棕（綠、白、紅、黃）8芯光纜是內(nèi)置有8根光纖（成分是二氧化硅，石英玻璃）的通訊線纜。擁有多種結(jié)構(gòu)型號(hào)以及兩種傳輸模式，是利用比較廣泛的通訊光纜。在結(jié)構(gòu)上8芯光纜主要分為室外和室內(nèi)兩種結(jié)構(gòu)類型。室外芯的主要有中心束管式和層絞式兩種類型，一般較為常用的是層絞式，因?yàn)閷咏g式容納的芯數(shù)較為大，而且保護(hù)性能相對(duì)中心束管式的要好一些。（中心束管式是以光纖位于光纜中心，采用沒膏填充、雙鋼絲外加強(qiáng)的結(jié)構(gòu)；

2、層絞式則是以光纖圍繞中心加強(qiáng)件的一種形式的結(jié)構(gòu)。）室內(nèi)型的則主要以束狀式的結(jié)構(gòu)為主（型號(hào)是GJFJV）在型號(hào)選型方面8芯光纜主要以室外和室內(nèi)兩種類型的型號(hào)，室外的有GYXTW,GYTS,GYTA,GYTA53；室內(nèi)的有GJFJV。1、GYXTW:中心束管式帶鎧結(jié)構(gòu)，可以容納4-12芯，適用于架空的敷設(shè)。2、GYTS：層絞式帶鎧結(jié)構(gòu)，可以容納4-144芯，適用于埋地和管道的敷設(shè)。（埋地時(shí)需要套上一層PVC管）2、GYTA：層絞式帶鋁結(jié)構(gòu)，可以容納4-144芯，適用于埋地和管道的敷設(shè)。（埋地時(shí)需要套上一層PVC管）3、GYTS：層絞式帶鎧結(jié)構(gòu)，可以容納4-144芯，適用于埋地和管道的敷設(shè)。（埋地時(shí)

3、需要套上一層PVC管）12芯光纜是內(nèi)置有12根光纖（成分是二氧化硅，石英玻璃）的通訊線纜。擁有多種結(jié)構(gòu)型號(hào)以及兩種傳輸模式，是利用比較廣泛的通訊光纜。12芯光纜中心束管式結(jié)構(gòu)12芯光纜層絞式結(jié)構(gòu)復(fù)用技術(shù)：復(fù)用技術(shù)是指一種在傳輸路徑上綜合多路信道，然后恢復(fù)原機(jī)制或解除終端各信道復(fù)用技術(shù)的過程。分為時(shí)分、波分、頻分、和碼分四種技術(shù)。頻分復(fù)用(FDM)載波帶寬被劃分為多種不同頻帶的子信道，每個(gè)子信道可以并行傳送一路信號(hào)。FDM用于模擬傳輸過程。傳統(tǒng)的頻分復(fù)用傳統(tǒng)的頻分復(fù)用典型的應(yīng)用莫過于廣電HFC網(wǎng)絡(luò)電視信號(hào)的傳輸了，不管是模擬電視信號(hào)還是數(shù)字電視信號(hào)都是如此，因?yàn)閷?duì)于數(shù)字電視信號(hào)而言，盡管在每一個(gè)

4、頻道(8MHz)以內(nèi)是時(shí)分復(fù)用傳輸?shù)模鱾€(gè)頻道之間仍然是以頻分復(fù)用的方式傳輸?shù)?。正交頻分復(fù)用OFDM(OrthogonalFrequencyDivisionMultiplexing)實(shí)際是一種多載波數(shù)字調(diào)制技術(shù)。OFDM全部載波頻率有相等的頻率間隔，它們是一個(gè)基本振蕩頻率的整數(shù)倍，正交指各個(gè)載波的信號(hào)頻譜是正交的。OFDM系統(tǒng)比FDM系統(tǒng)要求的帶寬要小得多。由于OFDM使用無干擾正交載波技術(shù)，單個(gè)載波間無需保護(hù)頻帶，這樣使得可用頻譜的使用效率更高。另外，OFDM技術(shù)可動(dòng)態(tài)分配在子信道中的數(shù)據(jù)，為獲得最大的數(shù)據(jù)吞吐量，多載波調(diào)制器可以智能地分配更多的數(shù)據(jù)到噪聲小的子信道上。目前OFDM技術(shù)已被

5、廣泛應(yīng)用于廣播式的音頻和視頻領(lǐng)域以及民用通信系統(tǒng)中，主要的應(yīng)用包括：非對(duì)稱的數(shù)字用戶環(huán)線(ADSL)、數(shù)字視頻廣播(DVB)、高清晰度電視(HDTV)、無線局域網(wǎng)(WLAN)和第4代(4G)移動(dòng)通信系統(tǒng)等。時(shí)分復(fù)用(TDM)在交互時(shí)間間隔內(nèi)在同一信道上傳送多路信號(hào)。TDM廣泛用于數(shù)字傳輸過程。碼分復(fù)用(CDM)每個(gè)信道作為編碼信道實(shí)現(xiàn)位傳輸(特定脈沖序列)這種編碼傳輸方式通過傳輸唯一的時(shí)間系列短脈沖完成，但在較長的位時(shí)間中則采用時(shí)間片斷替代。每個(gè)信道，都有各自的代碼，并可以在同一光纖上進(jìn)行傳輸以及異步解除復(fù)用。波分復(fù)用(WDM)在一根光纖上使用不同的波長同時(shí)傳送多路光波信號(hào)。WDM用于光纖信道

6、。WDM與FDM基于相同原理但是它應(yīng)用于光纖信道上的光波傳輸過程。粗波分復(fù)用(CWDM)WDM的擴(kuò)張。每根光纖傳送4到8種波長，甚至更多。應(yīng)用于中型網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)(區(qū)域或城域網(wǎng))密集型波分復(fù)用(DWDM)WDM的擴(kuò)展。典型的DWDM系統(tǒng)支持8種或以上波長。顯現(xiàn)系統(tǒng)支持上百種波長。在數(shù)據(jù)通信中，復(fù)用技術(shù)的使用極大地提高了信道的傳輸效率，取得了廣泛地應(yīng)用。多路復(fù)用技術(shù)就是在發(fā)送端將多路信號(hào)進(jìn)行組合(如廣電前端使用的混合器)，然后在一條專用的物理信道上實(shí)現(xiàn)傳輸，接收端再將復(fù)合信號(hào)分離出來。多路復(fù)用技術(shù)主要分為兩大類：頻分多路復(fù)用(簡稱頻分復(fù)用)和時(shí)分多路復(fù)用(簡稱時(shí)分復(fù)用)，波分復(fù)用和統(tǒng)計(jì)復(fù)用本質(zhì)上也屬于

7、這兩種復(fù)用技術(shù)。另外還有一些其他的復(fù)用技術(shù)，如碼分復(fù)用、極化波復(fù)用和空分復(fù)用等。1310nm和1550nm波長的波分復(fù)用這種復(fù)用技術(shù)在20世紀(jì)70年代初時(shí)僅用兩個(gè)波長：1310nm窗口一個(gè)波長，1550nm窗口一個(gè)波長，利用WDM技術(shù)實(shí)現(xiàn)單纖雙窗口傳輸，這是最初的波分復(fù)用的使用情況。粗波分復(fù)用繼在骨干網(wǎng)及長途網(wǎng)絡(luò)中應(yīng)用后，波分復(fù)用技術(shù)也開始在城域網(wǎng)中得到使用，主要指的是粗波分復(fù)用技術(shù)。CWDM使用12001700nm的寬窗口，目前主要應(yīng)用波長在1550nm的系統(tǒng)中，當(dāng)然1310nm波長的波分復(fù)用器也在研制之中。粗波分復(fù)用(大波長間隔)器相鄰信道的間距一般220nm，它的波長數(shù)目一般為4波或8波

8、，最多16波。當(dāng)復(fù)用的信道數(shù)為16或者更少時(shí)，由于CWDM系統(tǒng)采用的DFB激光器不需要冷卻，在成本、功耗要求和設(shè)備尺寸方面，CWDM系統(tǒng)比DWDM系統(tǒng)更有優(yōu)勢(shì)，CWDM越來越廣泛地被業(yè)界所接受。CWDM無需選擇成本昂貴的密集波分解復(fù)用器和“光放”EDFA,只需采用便宜的多通道激光收發(fā)器作為中繼，因而成本大大下降。如今，不少廠家已經(jīng)能夠提供具有28個(gè)波長的商用CWDM系統(tǒng)，它適合在地理范圍不是特別大、數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)發(fā)展不是非常快的城市使用。密集波分復(fù)用密集波分復(fù)用技術(shù)(DWDM)可以承載8160個(gè)波長，而且隨著DWDM技術(shù)的不斷發(fā)展，其分波波數(shù)的上限值仍在不斷地增長，間隔一般W1.6nm，主要應(yīng)用于長

9、距離傳輸系統(tǒng)。在所有的DWDM系統(tǒng)中都需要色散補(bǔ)償技術(shù)(克服多波長系統(tǒng)中的非線性失真一一四波混頻現(xiàn)象)。在16波DWDM系統(tǒng)中，一般采用常規(guī)色散補(bǔ)償光纖來進(jìn)行補(bǔ)償，而在40波DWDM系統(tǒng)中，必須采用色散斜率補(bǔ)償光纖補(bǔ)償。DWDM能夠在同一根光纖中把不同的波長同時(shí)進(jìn)行組合和傳輸，為了保證有效傳輸，一根光纖轉(zhuǎn)換為多根虛擬光纖。目前，采用DWDM技術(shù)，單根光纖可以傳輸?shù)臄?shù)據(jù)流量高達(dá)400Gbit/s，隨著廠商在每根光纖中加入更多信道，每秒太位的傳輸速度指日可待。3.1310、1550波長在G.652光纖中的傳輸特點(diǎn)：1310nm波長的光在G.652光纖上傳輸時(shí)，決定其傳輸距離限制的是衰減因數(shù)；因?yàn)樵?/p>

10、1310nm波長下，光纖的材料色散與結(jié)構(gòu)色散相互抵消總的色散為0,在1310nm波長上有微小振幅的光信號(hào)能夠?qū)崿F(xiàn)寬頻帶傳輸。1550nm波長的光在G.652光纖上傳輸時(shí)衰減因數(shù)很小，單純從衰減因數(shù)考慮，1550nm波長的光在相同的光功率下傳輸?shù)木嚯x大于1310nm波長的光下的傳輸?shù)木嚯x，但是實(shí)際情況并非如此，單模光纖帶寬B與色散因數(shù)D的關(guān)系為：B=132.5/(Dl*D*L)GHz其中L為光纖的長度，Dl為譜線寬度，對(duì)于1550nm波長的光，其色散因數(shù)如表3為20ps/(nm.km)，假設(shè)其光譜寬度等于1nm,傳輸距離為L=50公里，則有：B=132.5/(D*L)GHz=132.5MHz也就

11、是說，對(duì)于模擬波形，采用1550nm波長的光，當(dāng)傳輸距離為50公里時(shí)，傳輸帶寬已經(jīng)小于132.5MHz，如果基帶傳輸頻率F為150MHz,那么傳輸距離已經(jīng)小于50km，況且實(shí)際應(yīng)用中，光源的譜線寬度往往大于1nm。從上式可以看出，1550nm波長的光在G.652光纖上傳輸時(shí)決定其傳輸距離限制的主要是色散因數(shù)。4半導(dǎo)體激光器、LED激光器、窄寬線激光器的分類、材料、性能、特點(diǎn)：（1）半導(dǎo)體激光器的分類：半導(dǎo)體激光器特點(diǎn)：半導(dǎo)體激光器激光器優(yōu)點(diǎn)是體積小，重量輕，運(yùn)轉(zhuǎn)可靠，耗電少，效率高等特點(diǎn)。半導(dǎo)體激光器是以一定的半導(dǎo)體材料做工作物質(zhì)而產(chǎn)生受激發(fā)射作用的器件.其工作原理是,通過一定的激勵(lì)方式,在半

12、導(dǎo)體物質(zhì)的能帶（導(dǎo)帶與價(jià)帶）之間,或者半導(dǎo)體物質(zhì)的能帶與雜質(zhì)（受主或施主）能級(jí)之間,實(shí)現(xiàn)非平衡載流子的粒子數(shù)反轉(zhuǎn),當(dāng)處于粒子數(shù)反轉(zhuǎn)狀態(tài)的大量電子與空穴復(fù)合時(shí),便產(chǎn)生受激發(fā)射作用.半導(dǎo)體激光器的激勵(lì)方式主要有三種,即電注入式，光泵式和高能電子束激勵(lì)式.電注入式半導(dǎo)體激光器，一般是由GaAS（砷鎵），InAS（砷化銦），Insb（銻化銦）等材料制成的半導(dǎo)體面結(jié)型二極管，沿正向偏壓注入電流進(jìn)行激勵(lì)，在結(jié)平面區(qū)域產(chǎn)生受激發(fā)射光泵式半導(dǎo)體激光器,一般用N型或P型半導(dǎo)體（GaAS,InAs,InSb等）做工作物質(zhì)，以其他激光器發(fā)出的激光作光泵激勵(lì).高能電子束激勵(lì)式半導(dǎo)體激光器，一般也是用N型或者P型半導(dǎo)體

13、單晶（如PbS,CdS,ZhO等）做工作物質(zhì)，通過由外部注入高能電子束進(jìn)行激勵(lì).在半導(dǎo)體激光器件中，目前性能較好，應(yīng)用較廣的是具有雙異質(zhì)結(jié)構(gòu)的電注入式GaAs二極管激光器.（2）LED（3）所謂窄線寬激光器，就是通過可調(diào)濾波器、FB濾波器、Bragg光柵等波長選擇器對(duì)增益譜內(nèi)起振的縱模數(shù)進(jìn)行限制，只讓滿足特定條件的少數(shù)幾個(gè)縱模，甚至只有一個(gè)縱模發(fā)生激光振蕩。窄線寬光纖激光器的輸出光具有極高的時(shí)間相干性和極低的相位噪聲，使得其在高分辨干涉儀、相干通信、光纖傳感和激光雷達(dá)等領(lǐng)域具有重要的應(yīng)用。窄線寬光纖激光器主要應(yīng)用領(lǐng)域1、石油管道預(yù)警系統(tǒng)：利用與管道同溝敷設(shè)的通信光纜作為分布式土壤振動(dòng)檢測(cè)傳感器

14、，長距離連續(xù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)油氣管道沿線的土壤振動(dòng)情況，在管道沿線4米范圍內(nèi)形成保護(hù)帶，采用系統(tǒng)獨(dú)有的管道破壞事件專家數(shù)據(jù)庫和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分析識(shí)別技術(shù)，對(duì)可能危害管道安全的動(dòng)土事件（如：機(jī)械施工和打孔盜油等破壞事件）或場(chǎng)站設(shè)施的入侵事件進(jìn)行預(yù)警，并準(zhǔn)確定位。2、光纖周界預(yù)警：利用激光、光纖傳感和光通信等高科技技術(shù)構(gòu)建的警戒網(wǎng)絡(luò)或者安全報(bào)警系統(tǒng)，是一種對(duì)威脅公眾安全的突發(fā)事件進(jìn)行監(jiān)控和警報(bào)的現(xiàn)代防御體系。這既反映了現(xiàn)代反恐斗爭的需要，也滿足了我國現(xiàn)階段對(duì)周界報(bào)警的需求。尤其在大型場(chǎng)所如軍事禁區(qū)、核基地、機(jī)場(chǎng)等等，都需要這種很先進(jìn)的防入侵報(bào)警系統(tǒng)。3、聲學(xué)傳感、水聽器：干涉型光纖水聲光纖傳感器陣列在水下軍事應(yīng)

15、用、魚群探測(cè)和保密監(jiān)聽等方面有很大的應(yīng)用前景，并以極高的靈敏度、抗電磁干擾、無源檢測(cè)等優(yōu)越性而引起了世界各國的高度重視，為下一代水聽器的研究開發(fā)和應(yīng)用的主要方向之一。4、激光雷達(dá)、測(cè)距、遙感：基于FMCW和多普勒頻移，可以實(shí)現(xiàn)激光連續(xù)波的測(cè)距和雷達(dá)，其超長的相干距離提供了長距離的遙感方案。5、相干光通信：窄線寬光纖激光的線寬僅為目前商用通信光源線寬的百萬分之一，這大大減少信道的寬度和信道之間的間距，僅在C波段就可以將光纖通信的信道數(shù)提高幾個(gè)數(shù)量級(jí)，此外，窄線寬激光極窄的線寬減小了傳輸過程中光纖的色散，更有利于遠(yuǎn)距離傳輸。6、激光光譜學(xué)、大氣吸收測(cè)量：可以用來研究譜線的精細(xì)和超精細(xì)分裂、塞曼和斯塔克分裂、光位移、碰撞加寬、碰撞位移等效應(yīng)。還可以利用激光觀察到有趣的相干瞬變現(xiàn)象7、激光種子源：可以耦合進(jìn)光纖放大器，形成更大輸出功率的單頻激光器如1W或5W而不會(huì)改變種源的光學(xué)特性5海底光電復(fù)合纜的深海、淺海特點(diǎn)和25KV35KV110KV220KV的特點(diǎn)：海底光纜設(shè)計(jì)必須保證光纖不受外力和環(huán)境影響，其基本要求是：能適應(yīng)海底壓力、磨損、腐蝕、生物等環(huán)境；有合適的鎧裝層防止?jié)O輪拖網(wǎng)、船錨及鯊魚的傷害；光纜斷裂時(shí),盡可能減少海水滲入光纜內(nèi)的長度;能防止從外部滲透到光纜內(nèi)的氫氣與防止內(nèi)部產(chǎn)生的氫氣；具有一個(gè)低電阻的遠(yuǎn)供電回路；能承受敷設(shè)與回收時(shí)的張力；使用壽命