光纤通信基础知识(光纤通信的分类)

大家好,感谢邀请,今天来为大家分享一下光纤通信基础知识的问题,以及和光纤通信的分类的一些困惑,大家要是还不太明白的话,也没有关系,因为接下来将为大家分享,希望可以帮助到大家,解决大家的问题,下面就开始吧!

光纤通信基础知识(光纤通信的分类)

一、光网络基础知识

1、光网络(OpticalNetwork)一般指使用光纤作为主要传输介质的广域网、城域网或者新建的大范围的局域网。光网络具有传输速度高、传输距离长等特点。

2、光网络使用光纤传输的网络结构,不只是以太网可以通过光纤传输,部分非以太网-像令牌环网、令牌总线网、FDDI等也可以使用光纤传输数据。

二、光通信基础知识

1、基础知识包括:光源、导波器、棱镜、检波器、光纤、放大器等。

2、光源:就是发光源,光纤通信中的发射源,常用的光源有卤素灯、LED、激光器等。

3、导波器:将光源发出的光线经过一个柱面透镜,把光线从点变成线的装置,称为导波器。

4、棱镜:用来改变光线的方向,从而改变信号在光纤中传播的方向。

5、检波器:将光信号检测出来,转变成电信号,从而获得光信号的原始信息。

6、光纤:光纤是用于传输信号的介质,它具有很小的损耗以及良好的阻塞性能,是实现光信号的传输的关键。

7、放大器:用于放大电信号和光信号,使信号达到相关的接收装置,从而实现视频、话音和数据信号的传输。

三、光通信原理与技术有那些

光纤通信的原理:在发送端首先要把传送的信息(如话音)变成电信号,然后调制到激光器发出的激光束上,使光的强度随电信号的幅度(频率)变化而变化,并通过光纤经过光的全反射原理传送;在接收端,检测器收到光信号后把它变换成电信号,经解调后恢复原信息。

所使用的光通信技术主要有以下几个:

无论从国内研发进展、试商用情况,还是从国外的发展经验来看,国内运营商在传送网中大规模引入ASON技术将是必然的趋势。ASON(AutomaticallySwitchedOpticalNetwork,智能光网络)是一种光传送网技术。目前的产品和市场状况表明,ASON技术已经达到可商用的成熟程度,随着3G、NGN的大规模部署,业务需求将进一步带动传送网技术的发展,预计2007年ASON将得到更加广泛的商用。

2006年各大主要设备提供商华为、中兴、烽火、Lucent等已经推出了其可商用的ASON产品。中国电信、中国网通、中国移动、中国联通和中国铁通陆续开展了ASON的应用测试和小规模商用。

ASON在国外成功商用的经验表明,ASON将在骨干传送网发挥不可替代的作用。例如,AT&T的140个节点覆盖美国的骨干传送网;BT组建21CN网,目前已建40个ASON节点;Vodafone的131个节点覆盖英国的ASON骨干传送网,等等。

然而,目前ASON在路由、自动发现、ENNI接口等几方面的标准化工作还不完善,这成为制约ASON技术发展和商用的重要因素。未来我国将参与更多的ASON标准化工作,同时,ASON的标准化,尤其是其中ENNI的标准化,将在近年内取得突破性进展。

FTTH(FiberToTheHome,光纤到户)是下一代宽带接入的最终目标。目前,实现FTTH的技术中,EPON将成为未来我国的主流技术,而GPON最具发展潜力。

EPON采用Ethernet封装方式,所以非常适于承载IP业务,符合IP网络迅猛发展的趋势。目前,国家已经将EPON作为“863”计划重大项目,并在商业化运作中取得了主动权。

GPON比EPON更注重对多业务的支持能力,因此更适合未来融合网络和融合业务的发展。但是它目前还不够成熟并且价格偏高,还无法在我国大规模推广。

我国的FTTH还处于市场启动阶段,离大规模的商业部署还有一段距离。在未来的产业化发展中,运营商对本地网“最后一公里”的垄断是制约FTTH发展的重要因素,采取“用户驻地网运营商与房地产开发商合作实施”的形式,更有利于FTTH产业的健康发展。从日本、美国、欧洲和韩国等国家的FTTH发展经验来看,FTTH的核心推动力在于网络所提供的丰富内容,而政府对应用和内容的监控和管理政策也会制约FTTH的发展。

WDM突破了传统SDH网络容量的极限,将成为未来光网络的核心传输技术。按照通道间隔的不同,WDM(WavelengthDivisionMultiplexing,波分复用)可以分为DWDM(密集波分复用)和CWDM(稀疏波分复用)这两种技术。DWDM是当今光纤传输领域的首选技术,但CWDM也有其用武之地。

2006年,烽火、华为等设备厂商都推出了自己的DWDM系统,国内运营商也开展了相关的测试和小规模商用。未来DWDM将在对传输速率要求苛刻的网络中发挥不可替代的作用,如利用DWDM来建设骨干网等。

相对于DWDM,CWDM具有成本低、功耗低、尺寸小、对光纤要求低等优点。未来几年,电信运营商将会严格控制网络建设成本,这时CWDM技术就有了自己的生存空间,它适合快速、低成本多业务网络建设,如应用于城域和本地接入网、中小城市的城域核心网等。

弹性分组环(ResilientPacketRing,RPR)将成为未来重要的光城域网技术。近年来许多国内外传输设备厂商都开发了内嵌RPR功能的MSTP设备,RPR技术得到了大量芯片制造商、设备制造商和运营商的支持和参与。

在标准化方面,IEEE802.17的RPR标准已经被整个业界认可,而国内的相关标准化工作还在进行中。未来RPR将主要应用于城域网骨干和接入方面,同时也可以在分散的政务网、企业网和校园网中应用,还可应用于IDC和ISP之中。

四、通信光缆基础知识

通信光缆作为现代通信技术的基础设施之一,被广泛应用于各种通信网络中。以下是通信光缆的基础知识:

1.光纤:光纤是通信光缆的核心部件,是一种非常细的光导纤维,内部包含的是由特殊材料制成的纤维芯和外层的包覆材料,可以将光信号转换成电信号传输,也可以将电信号转换成光信号传输。

2.通信光缆结构:通信光缆是由多根光纤纺织而成,通常包括芯、套管、护层和鞘层等几个部分。其中,光纤芯是光信号传输的核心部分,套管是保护光纤芯的绝缘材料,护层是保护光缆强度和耐磨损的部分,鞘层则是外部环境的保护层。

3.传输速率和波长:光纤在传输光信号时,可以采用不同的光波长进行传输,常见的波长有850nm、1310nm和1550nm等等,不同波长的光信号对应着不同的传输速率,其中1550nm的光波长速率最快,为每秒多达数百亿位元。

4.常用的通信光缆类型:根据应用场合不同,通信光缆可以分为多种类型,包括单模光缆、多模光缆、混合光缆、裸光缆等等。其中,单模光缆和多模光缆是最常见和应用最广泛的两种类型。

5.安装和维护:在安装通信光缆时,需要注意光纤的弯曲半径和弯曲角度等因素,以避免损坏光纤,影响通信信号的传输。同时,在使用和维护期间,还需要注意保护光缆外层的护层和鞘层,以延长通信光缆的寿命和稳定性。

以上是通信光缆的一些基础知识,了解这些知识可以更好地认识通信光缆的结构和工作原理,以更好地使用和维护通信网络。

五、什么是光纤通信

1、光纤通信作为一门新兴技术,其近年来发展速度之快、应用面之广是通信史上罕见的,也是世界新技术革命的重要标志和未来信息社会中各种信息的主要传送工具。

2、光纤通信是以光波作为信息载体,以光纤作为传输媒介的一种通信方式。

3、从原理上看,构成光纤通信的基本物质要素是光纤、光源和光检测器。

4、光纤除了按制造工艺、材料组成以及光学特性进行分类外,在应用中,光纤常按用途进行分类,可分为通信用光纤和传感用光纤。

5、传输介质光纤又分为通用与专用两种,而功能器件光纤则指用于完成光波的放大、整形、分频、倍频、调制以及光振荡等功能的光纤,并常以某种功能器件的形式出现。

6、光纤通信之所以发展迅猛,主要缘于它具有以下特点:(1)通信容量大、传输距离远;(2)信号串扰小、保密性能好;(3)抗电磁干扰、传输质量佳;(4)光纤尺寸小、重量轻,便于敷设和运输;(5)材料来源丰富,环境保护好;(6)无辐射,难于窃听;(7)光缆适应性强,寿命长。

六、光纤通信基础知识讲解

可见光部分波长范围是:390~760nm(毫微米)。大于760nm部分是红外光,小于390nm部分是紫外光。光纤中应用的是:850nm,1300nm,1310nm,1550nm四种。

因光在不同物质中的传播速度是不同的,所以光从一种物质射向另一种物质时,在两种物质的交界面处会产生折射和反射。而且,折射光的角度会随入射光的角度变化而变化。当入射光的角度达到或超过某一角度时,折射光会消失,入射光全部被反射回来,这就是光的全反射。不同的物质对相同波长光的折射角度是不同的(即不同的物质有不同的光折射率),相同的物质对不同波长光的折射角度也是不同。光纤通讯就是基于以上原理而形成的。

光纤裸纤一般分为三层:中心高折射率玻璃芯(芯径一般为50或62.5μm),中间为低折射率硅玻璃包层(直径一般为125μm),最外是加强用的树脂涂层。

入射到光纤端面的光并不能全部被光纤所传输,只是在某个角度范围内的入射光才可以。这个角度就称为光纤的数值孔径。光纤的数值孔径大些对于光纤的对接是有利的。不同厂家生产的光纤的数值孔径不同(AT&TCORNING)。

A.按光在光纤中的传输模式可分为:单摸光纤和多模光纤。

多模光纤:中心玻璃芯较粗(50或62.5μm),可传多种模式的光。但其模间色散较大,这就限制了传输数字信号的频率,而且随距离的增加会更加严重。例如:600MB/KM的光纤在2KM时则只有300MB的带宽了。因此,多模光纤传输的距离就比较近,一般只有几公里。单模光纤:中心玻璃芯较细(芯径一般为9或10μm),只能传一种模式的光。因此,其模间色散很小,适用于远程通讯,但其色度色散起主要作用,这样单模光纤对光源的谱宽和稳定性有较高的要求,即谱宽要窄,稳定性要好。

B.按最佳传输频率窗口分:常规型单模光纤和色散位移型单模光纤。

常规型:光纤生产长家将光纤传输频率最佳化在单一波长的光上,如1300nm。

色散位移型:光纤生产长家将光纤传输频率最佳化在两个波长的光上,如:1300nm和1550nm。

C.按折射率分布情况分:突变型和渐变型光纤。

突变型:光纤中心芯到玻璃包层的折射率是突变的。其成本低,模间色散高。适用于短途低速通讯,如:工控。但单模光纤由于模间色散很小,所以单模光纤都采用突变型。

渐变型光纤:光纤中心芯到玻璃包层的折射率是逐渐变小,可使高模光按正弦形式传播,这能减少模间色散,提高光纤带宽,增加传输距离,但成本较高,现在的多模光纤多为渐变型光纤。

单模:8/125μm,9/125μm,10/125μm

工业,医疗和低速网络:100/140μm,200/230μm

塑料:98/1000μm,用于汽车控制

现在光纤制造方法主要有:管内CVD(化学汽相沉积)法,棒内CVD法,PCVD(等离子体化学汽相沉积)法和VAD(轴向汽相沉积)法。

造成光纤衰减的主要因素有:本征,弯曲,挤压,杂质,不均匀和对接等。

本征:是光纤的固有损耗,包括:瑞利散射,固有吸收等。

弯曲:光纤弯曲时部分光纤内的光会因散射而损失掉,造成的损耗。

挤压:光纤受到挤压时产生微小的弯曲而造成的损耗。

杂质:光纤内杂质吸收和散射在光纤中传播的光,造成的损失。

不均匀:光纤材料的折射率不均匀造成的损耗。

对接:光纤对接时产生的损耗,如:不同轴(单模光纤同轴度要求小于0.8μm),端面与轴心不垂直,端面不平,对接心径不匹配和熔接质量差等。

1、光纤的通频带很宽.理论可达30亿兆赫兹。

2、无中继段长.几十到100多公里,铜线只有几百米。

3、不受电磁场和电磁辐射的影响。

4、.重量轻,体积小。例如:通2万1千话路的900对双绞线,其直径为3英寸,重量8吨/KM。而通讯量为其十倍的光缆直径为0.5英寸,重量450P/KM。

5、光纤通讯不带电,使用安全可用于易燃,易暴场所。

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