光纤有关知识

光纤与传输系统的关系光纤与传输系统的关系 光纤的种类光纤的种类 光纤的制造光纤的制造 光纤的选用与发展趋势光纤的选用与发展趋势

目录

传输介质传输介质 带宽带宽 MHzMHz 衰减系数衰减系数dB/kmdB/km

中继距离中继距离kmkm

抗电磁干抗电磁干扰性能扰性能 尺寸与重量尺寸与重量 敷设安装敷设安装 接续接续

对绞线对绞线 66 20(4MHz)20(4MHz) 1~21~2 较差较差 大而重大而重 一般一般 方便方便

同轴电缆同轴电缆 400400 19(60MHz)19(60MHz) 1.61.6 较差较差 一般一般 方便方便 较方便较方便

光纤光纤 >10GHz.>10GHz.kmkm 0.2~30.2~3 >50>50 不受干扰不受干扰 小而轻小而轻 方便方便 特殊特殊

光纤的优点

•带宽极宽，容量极大；带宽极宽，容量极大；•衰减小，传输距离远；衰减小，传输距离远；•串扰小，传输质量高；串扰小，传输质量高；•抗电磁干扰，保密性好；抗电磁干扰，保密性好；•尺寸小重量轻，便于运输和敷设；尺寸小重量轻，便于运输和敷设；•原料丰富，节约金属；原料丰富，节约金属；

光纤的缺点

•极易断裂极易断裂•严格忌水严格忌水•弯曲能力差；弯曲能力差；•切断与接续要求高；切断与接续要求高；

光纤与传输的关系

数字电视

电子阅读 电子银行

网上购物 在线游戏

音频点播 视频点播

可视电话

远程医疗

家庭办公

远程教育

视频会议

宽带网络改变生活方式

光纤与传输的关系 - 系统演进

光纤与传输系统的关系光纤与传输系统的关系 光纤的种类光纤的种类 光纤的制造光纤的制造 光纤的选用与发展趋势光纤的选用与发展趋势

目录

名称 ITU-T IEC

多模光纤 渐变折射率多模光纤 G.651A1a 、 A1b 、 A1c和 A1d

突变折射率多模光纤 A2 、 A3 和 A4

单模光纤 非色散位移单模光纤 G.652 ： A 、 B C 、 D

B1.1B1.3

色散位移单模光纤 G.653 B2

截止波长位移单模光纤 G.654 B3

非零色散位移单模光纤 G.655 ： A 、 B 、C

B4

非零色散位移单模光纤 G.656

对弯曲损耗不敏感单模光纤 G.657 A 、 B

光纤种类 - 光纤标准的发展

多模光纤： G.651 ， 62.5um/125um(A1b) 、 50um/125um(A1a)

G652 光纤：最佳工作波长为 1310nm 的单模光纤 ; G652A 、 G652B: 标准光纤。 G652C 、 G652D: 低水峰（全波 ）光纤。G653 光纤：零色散波长在 1.55m 窗口的单模光纤。G654 光纤：截止波长在 1500 nm 的海底应用单模光纤 , 又称为最

低衰减单模光纤 。

G655 光纤：在 1550nm 窗口给定波长区间内色散不为零的色 散位移

单模光纤， 称为非零色散位移光纤 。 G655A ：单信道光纤 (1995) 。 G655B 、 G655C ： DWDM 光纤 (2000.10,2003.1)

。G656 光纤：使用于 DWDM 系统 S+C+L 波带的非零色散位移光纤

。 (2003.10 提出， 2004.5 通过 ) 。G657 光纤：对弯曲损耗不敏感的单模光纤

光纤种类 - 光纤标准的发展

单模光纤波段

光纤分类－小结

　 　 多模光纤 单模光纤

名称 　 渐变折射率多模光纤 非色散位移单模光纤 非零色散位移单模光

纤

宽带光传输用非零色散单模

光纤

小弯曲半径光

纤

ITU-T

分类 G.651 G.652 G.655 G.656 G.657

子分类 50/125

62.5/125

A 、 B C 、 DA 、 B 、

C　 　

IEC 分类 A1a A1b B1.1 B1.3 B4 　 　

子系列

俗称 传统50/125

新一代50/125

　 　 　 　 　 BIF15等　

代号 OM2:1G/2000

OM3 ： 10G150/300/50

0 OM1 OS1 　 　 　 　

应用场合 　

以太网、视频等局域网，覆盖距离2km 以内

高速以太网、办公楼竖井布线、局域网汇聚层链路等，对应距离

以太网、视频等局域网，覆盖距离2km 以内

通信干线、城域网、本地网、光纤接入等，中继距离达600km ，以太网通信达20km

通信干线、城域网、本地网、光纤接入等，中继距离达 600km ，以太网通信可以达 20km ，多业务

密集波分复用，骨干网等

粗波分复用和密集波分复用系统

FTTH应用，楼内布线

光纤与传输系统的关系光纤与传输系统的关系 光纤的种类光纤的种类 光纤的制造光纤的制造 光纤的选用与发展趋势光纤的选用与发展趋势

目录

光纤制造 - 光纤材料

1. 光纤的定义：光纤是由高纯透明材料组成的光传输媒质。

2. 光纤材料：石英玻璃、塑料、晶体…… . 。

3. 石英玻璃：1. 优点：优秀的光学、力学和化学性能，良好的加工性能，极好的温度稳定性能、重量轻、抗电磁干扰。

注意：光纤重量： 33g/km ，温度变化（ 40C-20C ）光纤长度变化 1.1cm 。

2. 缺点：容易发生脆性断裂。

性能 单位 数值

密度 G/cm3 2.2

杨氏模量 N/mm2 72900

剪切模量 N/mm2 33000

热膨胀系数 K-1 5.5×10-7

1. 关键技术 1 ） . 高纯度：光纤材料要达到高纯度 99.9999% 。 2 ） . 高精度：精确控制光纤折射率分布和几何尺寸。2. 光纤结构 纤芯： SiO2+GeO2 包层： SiO2

3. 制造方法 1 ）工艺步骤：制棒，拉丝。 2 ）制棒方法：

外部气相沉积法： OVD

内部气相沉积法 : MCVD 、 PCVD

轴向气相沉积法： VAD 等

3 ）拉丝工艺要点：棒变为丝，保护光纤强度（预涂覆），提高拉丝速度

光纤制造方法

拉丝工艺

成品裸纤

光纤与传输系统的关系光纤与传输系统的关系 光纤的种类光纤的种类 光纤的制造光纤的制造 光纤的发展趋势光纤的发展趋势

目录

核心网应用核心网应用 : G.655: G.655 光纤是发展方向。光纤是发展方向。 城域网应用城域网应用 : G.652C/D: G.652C/D 光纤，光纤， G.655G.655 光纤光纤。。 接入网应用接入网应用 : :

G.651G.651 、、 G.652B/DG.652B/D 、、 G.657G.657 光纤。光纤。 室内布线应用室内布线应用 : : 将向将向 G.657G.657 和塑料光纤发和塑料光纤发展。展。

光纤应用发展新趋势

吸收衰减

散射衰减

光纤弯曲衰减和接头衰减

材料固有吸收

杂质吸收

瑞利散射

光纤结构不完善散射

紫外吸收

红外吸收

氢氧根吸收

过渡金属离子吸收光纤衰减

衰减的来源光纤衰减

解决光纤衰减的措施1. 提高光纤制造水平： 提高材料纯度、精密控制生产、改进制造工艺，已经达到理论的光纤衰减水平是： 0.15dB/km.

2.寻找新的材料 ： 红外材料的理论的光纤衰减水平是： 0.015dB/km.但是其迄今为止还没有制造出实用光纤。

3.采用光放大器： 1. 光放大： 1987年革命性的发明，为实现全光通信奠定了基础。

2. 光放大原理：利用光纤纤芯中掺杂的稀土元素受到泵浦光辐射来实现对 1550nm 信号光的放大。

4.施工