情景光纖連接及性能測量

第1頁，共116頁，2023年，2月20日，星期五通信工程系通信技術(shù)教研室光纖通信第2頁，共116頁，2023年，2月20日，星期五課程前言本課程以就業(yè)為導(dǎo)向，針對光傳輸線路與設(shè)備維護工作崗位的職業(yè)能力設(shè)計學習情境。學習情境以維護任務(wù)為載體，傳授光傳輸線路與設(shè)備維護等內(nèi)容，采用行動導(dǎo)向的教學方法組織實施教學，在加深理解基礎(chǔ)理論知識的同時，通過完成一個一個的工作任務(wù)，掌握光傳輸線路與設(shè)備的維護技能。本課程學習的宗旨就是讓你“在學習中學會工作，在工作中學會學習！”第3頁，共116頁，2023年，2月20日，星期五通信工程系通信技術(shù)專業(yè)定位通信技術(shù)專業(yè)定位于通信技術(shù)服務(wù)。就業(yè)面向的工作崗位（群）：通信設(shè)備安裝和督導(dǎo)工程師：從事通信設(shè)備的安裝和督導(dǎo)工作。通信設(shè)備調(diào)測工程師：從事通信設(shè)備數(shù)據(jù)配置和調(diào)測工作。通信設(shè)備維護工程師：從事通信設(shè)備的運行維護工作。通信產(chǎn)品工程師：從事通信設(shè)備的市場營銷策劃工作。專業(yè)定位核心崗位第4頁，共116頁，2023年，2月20日，星期五課程學習情境

光纖連接及性能測量

情境1SDH設(shè)備認識

光傳輸系統(tǒng)組網(wǎng)

光的發(fā)射與接收測量

SDH自愈環(huán)組建

光網(wǎng)絡(luò)設(shè)備安裝與維護

情境2情境3情境4情境5情境6第5頁，共116頁，2023年，2月20日，星期五課程特點課程特點模擬真實工作環(huán)境：實訓環(huán)境、任務(wù)分工、任務(wù)要求、成績評定強調(diào)職業(yè)素質(zhì)：分工合作、協(xié)調(diào)配合、安全意識、大局意識、關(guān)系處理強調(diào)學習主動：老師引導(dǎo)，以學生為主自主完成培養(yǎng)職業(yè)能力：查找整理資料的能力，消化吸收資訊的能力，整理、策劃方案的能力，寫作能力，組織管理能力，動手操作能力

第6頁，共116頁，2023年，2月20日，星期五教學實施方法教學實施方法課堂講述和自主實踐相結(jié)合講授:掌握課程知識體系實訓:鞏固課程知識,了解擴充知識,學習技能

第7頁，共116頁，2023年，2月20日，星期五情境平均成績50%情境1成績情境2成績情境3成績情境4成績情境5成績情境6成績機動成績20%期末考試成績30%++最終成績考核機制第8頁，共116頁，2023年，2月20日，星期五學習參考文獻何一心等編著.光傳輸網(wǎng)絡(luò)技術(shù)—SDH與DWDM.人民郵電出版社.2008吳鳳修主編.光纖通信.人民郵電出版社.2009全國通信專業(yè)技術(shù)人員職業(yè)水平考試辦公室組編.通信專業(yè)實務(wù)—傳輸與接入.人民郵電出版社.2008課程學習參考資源第9頁，共116頁，2023年，2月20日，星期五

學習參考網(wǎng)站

www.e課程學習參考資源第10頁，共116頁，2023年，2月20日，星期五情境導(dǎo)入

圖片新聞為提高光纖網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量，完善網(wǎng)絡(luò)能力，近日，武漢通信段漢口傳輸室結(jié)合標準化機房整治為契機，開展了光纖集中整治工作。以光衰問題整治為重點，著力解決光纖衰耗問題，為光路打通“任督二脈”。針對線路雜亂、揚灰塵等造成的衰耗問題，利用OTDR光纖測試儀不斷排查、整治關(guān)鍵點。對線纜進行全面梳理、清潔工作。截止目前，該傳輸室共測試光纖210處，用酒精清洗備用光纖設(shè)備350處，有效降低了光纖衰耗，提高了網(wǎng)絡(luò)傳輸效率。

第11頁，共116頁，2023年，2月20日，星期五情境導(dǎo)入第12頁，共116頁，2023年，2月20日，星期五情境一：光纖連接及性能測量通過學習和實踐，學生能夠初識和完成典型光纜線路的基本維護任務(wù)。

第13頁，共116頁，2023年，2月20日，星期五情境1教學目標學完本學習情境1，你應(yīng)：

能了解光纖通信的歷史和發(fā)展；能認識光纖和光纜，知道光纖光纜的基本物理結(jié)構(gòu)；能掌握光纖的分類，理解光纖的色散和損耗。

能能掌握常用光纖的基本類型和型號。能夠識別光通信器件。

能夠了解數(shù)字光纖通信系統(tǒng)。第14頁，共116頁，2023年，2月20日，星期五知識學習儲備第15頁，共116頁，2023年，2月20日，星期五知識學習準備光纖通信的發(fā)展光纖與光纜光通信器件光纖通信系統(tǒng)基礎(chǔ)知識第16頁，共116頁，2023年，2月20日，星期五光通信發(fā)展歷史

?1960年，美國人梅曼(Maiman)發(fā)明了第一臺紅寶石激光器。?1880年，美國人貝爾(Bell)發(fā)明“光電話”。?原始形式的光通信:“烽火臺”、旗語傳送信息。

第17頁，共116頁，2023年，2月20日，星期五現(xiàn)代光纖通信

1966年，英籍華裔學者高錕(C.K.Kao)和霍克哈姆(C.A.Hockham)發(fā)表了關(guān)于傳輸介質(zhì)新概念的論文，指出了利用光纖(OpticalFiber)進行信息傳輸?shù)目赡苄院图夹g(shù)途徑，奠定了現(xiàn)代光通信——光纖通信的基礎(chǔ)。第18頁，共116頁，2023年，2月20日，星期五光纖通信發(fā)明家高錕(左)

1998年在英國接受IEE授予的獎?wù)碌?9頁，共116頁，2023年，2月20日，星期五1970年，光纖損耗研制取得了重大突破

?1970年，美國康寧(Corning)公司研制成功損耗20dB/km的石英光纖。

?1973年，美國貝爾(Bell)實驗室的光纖損耗降低到2.5dB/km。1974年降低到1.1dB/km。

?在以后的13年中，波長為1.55μm的光纖損耗：

1979年是0.20dB/km，1984年是0.157dB/km，1986年是0.154dB/km，接近了光纖最低損耗的理論極限。第20頁，共116頁，2023年，2月20日，星期五

1970年，光纖通信用光源取得了實質(zhì)性的進展

?1970年，美國貝爾實驗室研制成功室溫下連續(xù)振蕩的鎵鋁砷(GaAlAs)雙異質(zhì)結(jié)半導(dǎo)體激光器(短波長)。

?1973年，半導(dǎo)體激光器壽命達到7000小時。

?1977年，貝爾實驗室研制的半導(dǎo)體激光器壽命達到10萬小時。

?1979年美國電報電話(AT&T)公司和日本電報電話公司研制成功發(fā)射波長為1.55μm的連續(xù)振蕩半導(dǎo)體激光器。第21頁，共116頁，2023年，2月20日，星期五

實用光纖通信系統(tǒng)的發(fā)展

?1976年，美國在亞特蘭大(Atlanta)進行了世界上第一個實用光纖通信系統(tǒng)的現(xiàn)場試驗。（45Mbit/s,10km）

?1983年敷設(shè)了縱貫日本南北的光纜長途干線。

?1988年建成橫跨大西洋TAT-8海底光纜通信系統(tǒng)。

?1989年建成第一條橫跨太平洋TPC-3/HAW-4海底光纜通信系統(tǒng)。第22頁，共116頁，2023年，2月20日，星期五從小容量到大容量從短距離到長距離從PDH→SDH→DWDM在智能光網(wǎng)絡(luò)（ION）、光分插復(fù)用器（OADM）、光交叉連接設(shè)備（OXC）等方面也取得巨大進展。第23頁，共116頁，2023年，2月20日，星期五

部分電磁波頻譜第24頁，共116頁，2023年，2月20日，星期五光纖通信的光波波譜

1．光波波譜光波是電磁波，光波范圍包括紅外線、可見光、紫外線，其波長范圍為：300μm～6×10?3μm。可見光由紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫七種顏色的連續(xù)光波組成，其中紅光的波長最長，紫光的波長最短。波長再短就是X射線、γ射線。電磁波波譜圖如圖1-1所示。第25頁，共116頁，2023年，2月20日，星期五1.2

光纖通信的光波波譜第26頁，共116頁，2023年，2月20日，星期五

2．光纖通信的光波波譜光纖通信的波譜在1.67×1014Hz～3.75×1014Hz之間，即波長在0.8μm～1.8μm之間，屬于紅外波段，將0.8μm～0.9μm稱為短波長，1.0μm～1.8μm稱為長波長，2.0μm以上稱為超長波長。各種單位的換算公式如表1-1所示。表1-1 各種單位的換算公式c＝3×108m/s1MHz（兆赫）＝106Hzλ＝c/f1GHz（吉赫）＝109Hz1μm（微米）＝10?6m1THz（太赫）＝1012Hz1nm（納米）＝10?9m1PHz（拍赫）＝1015Hz1?（埃）＝10?10m第27頁，共116頁，2023年，2月20日，星期五光纖通信系統(tǒng)1.850nm（多模）：50~100Mbit/s,10km2.1310nm(單模)：140Mbit/s,20~50km3.1310nm(單模)：PDH集群信號，50km4.1550nm(單模)：SDH信號，2.5Gbit/s,80km第28頁，共116頁，2023年，2月20日，星期五光纖通信的優(yōu)點

?容許頻帶很寬，傳輸容量很大

?損耗很小，中繼距離很長且誤碼率很小

?重量輕、體積小

?抗電磁干擾性能好

?泄漏小，保密性能好

?節(jié)約金屬材料，有利于資源合理使用第29頁，共116頁，2023年，2月20日，星期五

光纖通信的應(yīng)用

①通信網(wǎng)②構(gòu)成因特網(wǎng)的計算機局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)③有線電視網(wǎng)的干線和分配網(wǎng)④綜合業(yè)務(wù)光纖接入網(wǎng)第30頁，共116頁，2023年，2月20日，星期五光纖結(jié)構(gòu)

光纖結(jié)構(gòu)

光纖（OpticalFiber）是由中心的纖芯和外圍的包層同軸組成的圓柱形細絲。

纖芯的折射率比包層稍高，損耗比包層更低，光能量主要在纖芯內(nèi)傳輸。

包層為光的傳輸提供反射面和光隔離，并起一定的機械保護作用。設(shè)纖芯和包層的折射率分別為n1和n2，光能量在光纖中傳輸?shù)谋匾獥l件是n1>n2。第31頁，共116頁，2023年，2月20日，星期五2a圖2.1.1光纖結(jié)構(gòu)示意圖n1n2

纖芯包層防護層裸光纖第32頁，共116頁，2023年，2月20日，星期五光纖的分類：按折射率分

階躍光纖漸變光纖按傳輸模式分單模光纖傳輸單個模式多模光纖傳輸多個模式按傳輸波長分短波長光纖0.85微米長波長光纖1.31~1.60微米超長波長光纖2微米以上第33頁，共116頁，2023年，2月20日，星期五平面波的反射和折射反射定律： 1=1`折射定律： n1sin1=n2sin

2(折射率n=c/V)

全反射： sin1>=n2/n1n2n111`2第34頁，共116頁，2023年，2月20日，星期五光纖的分類

1．按傳輸模數(shù)分類按傳輸模的數(shù)量不同，光纖分為多模光纖和單模光纖。傳播模式概念：當光在光纖中傳播時，如果光纖纖芯的幾何尺寸遠大于光波波長時，光在光纖中會以幾十種乃至幾百種傳播模式進行傳播。如圖2-4所示。這些不同的光束稱為模式。圖2-4

光在階躍折射率光纖中的傳播第35頁，共116頁，2023年，2月20日，星期五

（1）多模光纖當光纖的幾何尺寸（主要是芯徑d1）遠大于光波波長時（約1μm），光纖傳輸?shù)倪^程中會存在著幾十種乃至幾百種傳輸模式，這樣的光纖稱為多模光纖。（2）單模光纖當光纖的幾何尺寸（主要是芯徑d1

）較小，與光波長在同一數(shù)量級，如芯徑d1

在4μm～10μm范圍，這時，光纖只允許一種模式（基模）在其中傳播，其余的高次模全部截止，這樣的光纖稱為單模光纖。第36頁，共116頁，2023年，2月20日，星期五單模光纖和多模光纖光軌跡圖

第37頁，共116頁，2023年，2月20日，星期五圖2-7光在單模光纖中的傳播軌跡第38頁，共116頁，2023年，2月20日，星期五

2．按傳輸波長分類光纖可分為短波長光纖和長波長光纖。短波長光纖的波長為0.85μm（0.8μm～0.9μm）長波長光纖的波長為1.3μm～1.6μm，主要有1.31μm和1.55μm兩個窗口。

第39頁，共116頁，2023年，2月20日，星期五2.3.3光纖的傳輸特性

光纖的傳輸特性主要是指光纖的損耗特性和色散特性，另有機械特性和溫度特性。

1．光纖的損耗特性光波在光纖中傳輸，隨著傳輸距離的增加，而光功率強度逐漸減弱，光纖對光波產(chǎn)生衰減作用，稱為光纖的損耗（或衰減）。光纖的損耗限制了光信號的傳播距離。光纖的損耗主要取決于吸收損耗、散射損耗、彎曲損耗3種損耗。（1）吸收損耗光纖吸收損耗是制造光纖的材料本身造成的損耗，包括紫外吸收、紅外吸收和雜質(zhì)吸收。第40頁，共116頁，2023年，2月20日，星期五2.3.3光纖的傳輸特性

（2）散射損耗由于材料的不均勻使光信號向四面八方散射而引起的損耗稱為瑞利散射損耗。光纖制造中，結(jié)構(gòu)上的缺陷會引起與波長無關(guān)的散射損耗。（3）彎曲損耗光纖的彎曲會引起輻射損耗。實際中，有兩種情況的彎曲：一種是曲率半徑比光纖直徑大得多的彎曲；一種是微彎曲。決定光纖衰減常數(shù)的損耗主要是吸收損耗和散射損耗，彎曲損耗對光纖衰減常數(shù)的影響不大。第41頁，共116頁，2023年，2月20日，星期五2.3.3光纖的傳輸特性

（4）衰減系數(shù)光纖的衰減系數(shù)是指光在單位長度光纖中傳輸時的衰耗量，單位一般用dB/km。它是描述光纖損耗的主要參數(shù)。在單模光纖中有兩個低損耗區(qū)域，分別在1310nm和1550nm附近，即通常說的1310nm窗口和1550nm窗口；1550nm窗口又可以分為C-band（1525nm～1562nm）和L-band（1565nm～1610nm）。如圖2-14所示。第42頁，共116頁，2023年，2月20日，星期五2.3.3光纖的傳輸特性圖2-14

光纖的特性第43頁，共116頁，2023年，2月20日，星期五2.1.2光纖的分類

4．單模光纖的分類

ITU-T建議規(guī)范了G.652、G.653、G.654和G.655四種單模光纖。（1）G.652光纖

G.652光纖，也稱標準單模光纖（SMF），是指色散零點（即色散為零的波長）在1310nm附近的光纖。（2）G.653光纖

G.653光纖也稱色散位移光纖（DSF），是指色散零點在1550nm附近的光纖，它相對于G.652光纖，色散零點發(fā)生了移動，所以叫色散位移光纖。第44頁，共116頁，2023年，2月20日，星期五2.1.2光纖的分類

4．單模光纖的分類（3）G.654光纖

G.654光纖是截止波長移位的單模光纖。其設(shè)計重點是降低1550nm的衰減，其零色散點仍然在1310nm附近，因而1550nm窗口的色散較高。G.654光纖主要應(yīng)用于海底光纖通信。（4）G.655光纖由于G.653光纖的色散零點在1550nm附近，DWDM系統(tǒng)在零色散波長處工作易引起四波混頻效應(yīng)。為了避免該效應(yīng)，將色散零點的位置從1550nm附近移開一定波長數(shù)，使色散零點不在1550nm附近的DWDM工作波長范圍內(nèi)。這種光纖就是非零色散位移光纖（NDSF）。第45頁，共116頁，2023年，2月20日，星期五2.1.2光纖的分類

這四種單模光纖的主要性能指標是衰減、色散、偏振模色散（PMD）和模場直徑。另：G.653光纖是為了優(yōu)化1550nm窗口的色散性能而設(shè)計的，但它也可以用于1310nm窗口的傳輸。由于G.654光纖和G.655光纖的截止波長都大于1310nm，所以G.654光纖和G.655光纖不能用于1310nm窗口。第46頁，共116頁，2023年，2月20日，星期五光纖的工作波長（工作窗口） 光線路信號在光纖上傳送的波長：850nm、1310nm、1550nm。

850nm窗口只用于多模傳輸

1310nm和1550nm窗口用于單模傳輸。光纖與光纜第47頁，共116頁，2023年，2月20日，星期五2.2光纖的導(dǎo)光原理

光的色散如圖2-12所示，當日光通過棱鏡或水霧時會呈現(xiàn)按紅橙黃綠青藍紫順序排列的彩色光譜。這是由于棱鏡材料（玻璃）或水對不同波長（對應(yīng)于不同的顏色）的光呈現(xiàn)的折射率n不同，從而使光的傳播速度不同和折射角度不同，最終使不同顏色的光在空間上散開。圖2-12

自然光的色散第48頁，共116頁，2023年，2月20日，星期五2.3.3光纖的傳輸特性

光纖的色散特性光脈沖中的不同頻率或模式在光纖中的群速度不同，這些頻率成分和模式到達光纖終端有先有后，使得光脈沖發(fā)生展寬，這就是光纖的色散，如圖2-15所示。色散一般用時延差來表示，所謂時延差，是指不同頻率的信號成分傳輸同樣的距離所需要的時間之差。圖2-15色散引起的脈沖展寬示意圖第49頁，共116頁，2023年，2月20日，星期五2.3.3光纖的傳輸特性

光纖的色散可分為模式色散、色度色散、偏振模色散。（1）模式色散多模光纖中不同模式的光束有不同的群速度，在傳輸過程中，不同模式的光束的時間延遲不同而產(chǎn)生的色散，稱模式色散。（2）波長色散由于光源的不同頻率（或波長）成分具有不同的群速度，在傳輸過程中，不同頻率的光束的時間延遲不同而產(chǎn)生色散稱為波長色散。波長色散包括材料色散和波導(dǎo)色散。第50頁，共116頁，2023年，2月20日，星期五光纖的傳輸特性①材料色散由于材料折射率隨光信號頻率的變化而不同，光信號不同頻率成分所對應(yīng)的群速度不同，由此引起的色散稱為材料色散。②波導(dǎo)色散由于光纖波導(dǎo)結(jié)構(gòu)引起的色散稱為波導(dǎo)色散。其大小可以和材料色散相比擬，普通單模光纖在1.31μm處這兩個值基本相互抵消。

注：模式色散主要存在于多模光纖。單模光纖無模式色散，只有材料色散和波導(dǎo)色散。當波長在1.31μm附近，色散接近為零。色散系數(shù)就是單位波長間隔內(nèi)光波長信號通過單位長度光纖所產(chǎn)生的時延差，用D表示，單位是ps/（nm·km）。第51頁，共116頁，2023年，2月20日，星期五光通道參數(shù)：衰減、色散 光信號在光纖中傳輸?shù)木嚯x要受到色散和衰減的雙重影響。衰減 使在光纖中傳輸?shù)墓庑盘栯S著傳輸距離的增加而功率下降。

1310nm窗口每公里衰減：0.4dB/km 1550nm窗口每公里衰減：0.25dB/km色散會使在光纖中傳輸?shù)臄?shù)字脈沖展寬，引起碼間干擾，降低信號質(zhì)量。光纖與光纜第52頁，共116頁，2023年，2月20日，星期五光纖的類型G.652光纖：在1310nm波長窗口色散性能最佳，是目前應(yīng)用最廣泛的光纖。 在1310nm處，色散小，衰耗大； 在1550nm處，色散大，衰耗小；G.653光纖：在1550nm波長，衰耗和色散皆為最小值，可實現(xiàn)大容量長距離傳輸。因出現(xiàn)四波混頻效應(yīng)(FWM),限制了它在WDM（波分復(fù)用）方面的應(yīng)用。光纖與光纜第53頁，共116頁，2023年，2月20日，星期五光纖的類型G.654光纖：1550nm損耗最小光纖，主要用于長再生中繼距離的海底光纜。G.655光纖：克服了G.652光纖在1550nm處色散受限和G.653光纖在1550nm處出現(xiàn)四波混頻效應(yīng)的缺陷，適用于WDM系統(tǒng)。光纖與光纜第54頁，共116頁，2023年，2月20日，星期五光纖通信系統(tǒng)的基本組成所謂光纖通信，就是利用光纖來傳輸攜帶信息的光波以達到通信的目的。數(shù)字光纖通信系統(tǒng)由光發(fā)射機、光纖和光接收機組成。第55頁，共116頁，2023年，2月20日，星期五數(shù)字光纖通信系統(tǒng)方框圖第56頁，共116頁，2023年，2月20日，星期五

下圖示出單向傳輸?shù)墓饫w通信系統(tǒng)，包括發(fā)射、接收和作為廣義信道的基本光纖傳輸系統(tǒng)。第57頁，共116頁，2023年，2月20日，星期五

光發(fā)射機的作用就是進行電/光轉(zhuǎn)換，并把轉(zhuǎn)換成的光脈沖信號碼流輸入到光纖中進行傳輸。光源器件一般是LED和LD。光纖：完成光波的傳輸。光接收機的作用就是進行光/電轉(zhuǎn)換。光收器件一般是PIN和APD。第58頁，共116頁，2023年，2月20日，星期五

基本光纖傳輸系統(tǒng)的三個組成部分1、光發(fā)送機組成框圖：

光源調(diào)制器通道耦合器電信號輸入光輸出驅(qū)動電路第59頁，共116頁，2023年，2月20日，星期五

基本光纖傳輸系統(tǒng)的三個組成部分結(jié)構(gòu)參數(shù)：發(fā)送功率，dbm概念光源光譜特性：輸出光功率足夠大，調(diào)制頻率足夠高，譜線寬度和光束發(fā)散角盡可能小，輸出功率和波長穩(wěn)定，器件壽命長第60頁，共116頁，2023年，2月20日，星期五電信號對光的調(diào)制的實現(xiàn)方式

直接調(diào)制用電信號直接調(diào)制半導(dǎo)體激光器或發(fā)光二極管的驅(qū)動電流，使輸出光隨電信號變化而實現(xiàn)的。這種方案技術(shù)簡單，成本較低，容易實現(xiàn)，但調(diào)制速率受激光器的頻率特性所限制。

第61頁，共116頁，2023年，2月20日，星期五電信號對光的調(diào)制的實現(xiàn)方式外調(diào)制把激光的產(chǎn)生和調(diào)制分開，用獨立的調(diào)制器調(diào)制激光器的輸出光而實現(xiàn)的。外調(diào)制的優(yōu)點是調(diào)制速率高，缺點是技術(shù)復(fù)雜，成本較高，因此只有在大容量的波分復(fù)用和相干光通信系統(tǒng)中使用。第62頁，共116頁，2023年，2月20日，星期五

兩種調(diào)制方案

(a)直接調(diào)制；(b)間接調(diào)制(外調(diào)制)第63頁，共116頁，2023年，2月20日，星期五2.光纖線路

功能：是把來自光發(fā)射機的光信號，以盡可能小的畸變(失真)和衰減傳輸?shù)焦饨邮諜C

組成:光纖、光纖接頭和光纖連接器

第64頁，共116頁，2023年，2月20日，星期五2.光纖線路低損耗“窗口”：普通石英光纖在近紅外波段，除雜質(zhì)吸收峰外，其損耗隨波長的增加而減小，在0.85μm、1.31μm和1.55μm有三個損耗很小的波長“窗口”，見后圖。

光源激光器的發(fā)射波長和光檢測器光電二極管的波長響應(yīng)，都要和光纖這三個波長窗口相一致。

第65頁，共116頁，2023年，2月20日，星期五1.01.41.5衰減（dB/km）第一窗口第二窗口波長——λ（μm）普通單模光纖的衰減隨波長變化示意圖6543210。40。2第三窗口

C波段1525~1565nm1.571.62L波段第66頁，共116頁，2023年，2月20日，星期五3、光接收機功能：是把從光纖線路輸出、產(chǎn)生畸變和衰減的微弱光信號轉(zhuǎn)換為電信號，并經(jīng)放大和處理后恢復(fù)成發(fā)射前的電信號組成部分：耦合器，光電檢測器，解調(diào)器第67頁，共116頁，2023年，2月20日，星期五電子電路光輸入耦合器光電檢測器解調(diào)器電信號輸出結(jié)構(gòu)參數(shù)：接收機靈敏度，定為BER≤10-9條件下，所要求的最小平無接收功率。檢測方式：直接檢測和外差檢測第68頁，共116頁，2023年，2月20日，星期五光纖通信系統(tǒng)的分類

1．按傳輸信號分類（1）數(shù)字光纖通信系統(tǒng)（2）模擬光纖通信系統(tǒng)

第69頁，共116頁，2023年，2月20日，星期五光纖通信系統(tǒng)的分類2．按波長和光纖類型分類（1）短波長（0.85μm左右）多模光纖通信系統(tǒng)（2）長波長（1.31μm）多模光纖通信系統(tǒng)（3）長波長（1.31μm）單模光纖通信系統(tǒng)（4）長波長（1.55μm）單模光纖通信系統(tǒng)第70頁，共116頁，2023年，2月20日，星期五光纖通信的應(yīng)用

（1）光纖在公用電信網(wǎng)間作為傳輸線。（2）局域網(wǎng)中的應(yīng)用。（3）光纖寬帶綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)及光纖用戶線。（4）作為危險環(huán)境下的通信線。諸如發(fā)電廠、化工廠、石油庫等場所。（5）滿足不同網(wǎng)絡(luò)層面的應(yīng)用。核心網(wǎng)層面、城域網(wǎng)層面、局域網(wǎng)層面等。（6）應(yīng)用于專網(wǎng)。光纖通信主要應(yīng)用于電力、公路、鐵路、礦山等通信專網(wǎng)。第71頁，共116頁，2023年，2月20日，星期五光纖通信的發(fā)展趨勢發(fā)展趨勢（1）向超高速系統(tǒng)發(fā)展（2）向超大容量WDM系統(tǒng)演進（3）向光傳送網(wǎng)方向發(fā)展（4）向G.655光纖發(fā)展（5）向?qū)拵Ч饫w接入網(wǎng)方向發(fā)展第72頁，共116頁，2023年，2月20日，星期五光纜的結(jié)構(gòu)

1．光纜的結(jié)構(gòu)光纜由纜芯、護層和加強芯組成。（1）纜芯纜芯由光纖的芯數(shù)決定，可分為單芯型和多芯型兩種。（2）護層護層主要是對已成纜的光纖芯線起保護作用，避免受外界機械力和環(huán)境損壞。（3）加強芯加強芯主要承受敷設(shè)安裝時所加的外力。第73頁，共116頁，2023年，2月20日，星期五

二次被覆光纖(芯線)簡圖

(a)緊套；(b)松套；(c)大套管；(d)帶狀線第74頁，共116頁，2023年，2月20日，星期五

2．各種典型結(jié)構(gòu)的光纜（1）層絞式結(jié)構(gòu)光纜把經(jīng)過套塑的光纖繞在加強芯周圍絞合而構(gòu)成。層絞式結(jié)構(gòu)光纜類似傳統(tǒng)的電纜結(jié)構(gòu)，故又稱之為古典光纜。

第75頁，共116頁，2023年，2月20日，星期五

12芯松套層絞式直埋光纜6芯緊套層絞式光纜第76頁，共116頁，2023年，2月20日，星期五

12芯松套層絞式直埋防蟻光纜第77頁，共116頁，2023年，2月20日，星期五

6～48芯松套層絞式水底光纜第78頁，共116頁，2023年，2月20日，星期五12芯松套+8芯×2線對層絞式直埋光纜第79頁，共116頁，2023年，2月20日，星期五

（2）骨架式結(jié)構(gòu)光纜骨架式結(jié)構(gòu)光纜是把緊套光纖或一次涂覆光纖放入加強芯周圍的螺旋形塑料骨架凹槽內(nèi)而構(gòu)成。骨架結(jié)構(gòu)有中心增加螺旋型、正反螺旋型、分散增強基本單元型。第80頁，共116頁，2023年，2月20日，星期五12芯骨架式光纜第81頁，共116頁，2023年，2月20日，星期五

70芯骨架式光纜第82頁，共116頁，2023年，2月20日，星期五

骨架式自承式架空光纜第83頁，共116頁，2023年，2月20日，星期五

（3）束管式結(jié)構(gòu)光纜把一次涂覆光纖或光纖束放入大套管中，加強芯配置在套管周圍而構(gòu)成。

第84頁，共116頁，2023年，2月20日，星期五12芯束管式光纜第85頁，共116頁，2023年，2月20日，星期五

6～48芯束管式光纜第86頁，共116頁，2023年，2月20日，星期五

LEX束管式光纜第87頁，共116頁，2023年，2月20日，星期五

（4）帶狀結(jié)構(gòu)光纜把帶狀光纖單元放入大套管中，形成中心束管式結(jié)構(gòu)；也可把帶狀光纖單元放入凹槽內(nèi)或松套管內(nèi)，形成骨架式或?qū)咏g式結(jié)構(gòu)。第88頁，共116頁，2023年，2月20日，星期五中心束管式帶狀光纜層絞式帶狀光纜第89頁，共116頁，2023年，2月20日，星期五（5）單芯結(jié)構(gòu)光纜單芯結(jié)構(gòu)光纜簡稱單芯軟光纜。這種結(jié)構(gòu)的光纜主要用于局內(nèi)（或站內(nèi)）或用來制作儀表測試軟線和特殊通信場所用特種光纜以及制作單芯軟光纜的光纖。單芯軟光纜第90頁，共116頁，2023年，2月20日，星期五

（6）特殊結(jié)構(gòu)光纜特殊結(jié)構(gòu)的光纜，主要有光/電力組合纜、光/架空地線組合纜和海底光纜和無金屬光纜。這里只介紹后兩種。①海底光纜有淺海光纜和深海光纜兩種。②無金屬光纜無金屬光纜是指光纜除光纖、絕緣介質(zhì)外（包括增強構(gòu)件、護層）均是全塑結(jié)構(gòu)，適用于強電場合，如電站、電氣化鐵道及強電磁干擾地帶。第91頁，共116頁，2023年，2月20日，星期五

淺海光纜第92頁，共116頁，2023年，2月20日，星期五

深海光纜第93頁，共116頁，2023年，2月20日，星期五

1．按傳輸性能、距離和用途分可分為市話光纜、長途光纜、海底光纜和用戶光纜。

2．按光纖的種類分可分為多模光纜、單模光纜。

3．按光纖套塑方法分可分為緊套光纜、松套光纜、束管式光纜和帶狀多芯單元光纜。

4．按光纖芯數(shù)多少分

可分為單芯光纜、雙芯光纜、四芯光纜、六芯光纜、八芯光纜、十二芯光纜和二十四芯光纜等。第94頁，共116頁，2023年，2月20日，星期五

5．按加強件配置方法分光纜可分為中心加強構(gòu)件光纜（如層絞式光纜、骨架式光纜等）、分散加強構(gòu)件光纜（如束管兩側(cè)加強光纜和扁平光纜）、護層加強構(gòu)件光纜（如束管鋼絲鎧裝光纜）和PE外護層加一定數(shù)量的細鋼絲的PE細鋼絲綜合外護層光纜。

6．按敷設(shè)方式分光纜可分為管道光纜、直埋光纜、架空光纜和水底光纜。

7．按護層材料性質(zhì)分光纜可分為聚乙烯護層普通光纜、聚氯乙烯護層阻燃光纜和尼龍防蟻防鼠光纜。第95頁，共116頁，2023年，2月20日，星期五8．按傳輸導(dǎo)體、介質(zhì)狀況分光纜可分為無金屬光纜、普通光纜和綜合光纜。

9．按結(jié)構(gòu)方式分光纜可分為扁平結(jié)構(gòu)光纜、層絞式結(jié)構(gòu)光纜、骨架式結(jié)構(gòu)光纜、鎧裝結(jié)構(gòu)光纜（包括單、雙層鎧裝）和高密度用戶光纜等。

第96頁，共116頁，2023年，2月20日，星期五10．目前通信用光纜可分為（1）室(野)外光纜——用于室外直埋、管道、槽道、隧道、架空及水下敷設(shè)的光纜。（2）軟光纜——具有優(yōu)良的曲撓性能的可移動光纜。（3）室（局）內(nèi)光纜——適用于室內(nèi)布放的光纜。（4）設(shè)備內(nèi)光纜——用于設(shè)備內(nèi)布放的光纜。（5）海底光纜——用于跨海洋敷設(shè)的光纜。（6）特種光纜——除上述幾類之外，作特殊用途的光纜。第97頁，共116頁，2023年，2月20日，星期五

光纜型號由它的型式代號和規(guī)格代號構(gòu)成，中間用一短橫線分開。（1）光纜型式由五個部分組成。第98頁，共116頁，2023年，2月20日，星期五

圖中：

Ⅰ：分類代號及其意義為：

GY——通信用室（野）外光纜；GR——通信用軟光纜；

GJ——通信用室（局）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。

Ⅱ：加強構(gòu)件代號及其意義為：無符號——金屬加強構(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。第99頁，共116頁，2023年，2月20日，星期五

Ⅲ：派生特征代號及其意義為：

D——光纖帶狀結(jié)構(gòu)；G——骨架槽結(jié)構(gòu)；

B——扁平式結(jié)構(gòu)；Z——自承式結(jié)構(gòu)。

T——填充式結(jié)構(gòu)。

Ⅳ：護層代號及其意義為；

Y——聚乙烯護層；V——聚氯乙烯護層；

U——聚氨酯護層；A——鋁-聚乙烯粘結(jié)護層；

L——鋁護套； G——鋼護套；

Q——鉛護套； S——鋼-鋁-聚乙烯綜合護套。第100頁，共116頁，2023年，2月20日，星期五Ⅴ：外護層的代號及其意義為：外護層是指鎧裝層及其鎧裝外邊的外護層，外護層的代號及其意義如表所示。代

號鎧裝層（方式）代

號外護層（材料）0無0無1——1纖維層2雙鋼帶2聚氯乙烯套3細圓鋼絲3聚乙烯套4粗圓鋼絲——5單鋼帶皺紋縱包——第101頁，共116頁，2023年，2月20日，星期五

（2）光纜規(guī)格由五部分七項內(nèi)容組成。光纜的規(guī)格組成部分第102頁，共116頁，2023年，2月20日，星期五

圖中：

Ⅰ：光纖數(shù)目用1、2、……，表示光纜內(nèi)光纖的實際數(shù)目。

Ⅱ：光纖類別的代號及其意義。

J——二氧化硅系多模漸變型光纖；

T——二氧化硅系多模突變型光纖；

Z——二氧化硅系多模準突變型光纖；

D——二氧化硅系單模光纖；X——二氧化硅纖芯塑料包層光纖； S——塑料光纖。

Ⅲ：光纖主要尺寸參數(shù)用阿拉伯數(shù)（含小數(shù)點數(shù)）及以μm為單位表示多模光纖的芯徑及包層直徑，單模光纖的模場直徑及包層直徑。第103頁，共116頁，2023年，2月20日，星期五

Ⅳ：帶寬、損耗、波長表示光纖傳輸特性的代號由a、bb及cc三組數(shù)字代號構(gòu)成。a——表示使用波長的代號，其數(shù)字代號規(guī)定如下：1——波長在0.85μm區(qū)域；2——波長在1.31μm區(qū)域；3——波長在1.55μm區(qū)域。注意，同一光纜適用于兩種及以上波長，并具有不同傳輸特性時，應(yīng)同時列出各波長上的規(guī)格代號，并用“/”劃開。bb——表示損耗常數(shù)的代號。兩位數(shù)字依次為光纜中光纖損耗常數(shù)值（dB/km）的個位和十位數(shù)字。cc—