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干货!最全面的光纤知识总结文章,值得收藏

时间:2023-04-03 来源:

  

  Part1光纤简介

  1光纤概念:

  光纤(英文:Opticalfiber),简称光纤,是一种由玻璃或塑料制成的纤维,利用光在这些纤维中以全内反射原理传递光传导工具。

  微型光纤封装在塑料护套中,使其能弯曲而不断裂。普通光纤一端的发射设备运行发光二极管或一束激光将光脉冲发送到光纤中,光纤另一端的接收设备使用感光部件检查脉冲。包括光纤在内的电缆称为光缆。

  由于光纤在光导纤维中的传输损失远低于电线传输的消耗,而且由于主要生产原料为硅,含量大,易于挖掘,自然价格非常便宜,促进了光纤作为远程信息传输介质的应用。

  光纤的主要用途是通信。目前,通信光纤基本上是应时光纤,其主要成分是高纯度应时玻璃,即二氧化硅(SiO2)。

  光纤通信系统,即通过光纤传输带有数据的光波,从而达到通信的目的。

  2光纤工作原理:

  光纤的工作原理是:光的全反射。

  散射光纤:

  散射原因:

  在光纤中,光信号由许多不同的成分组成,因为不同频率的成分或不同方式的成分具有不同的传播速度。光纤传输一定距离后,不同成分之间出现延迟差,导致传输信号波形失真,脉冲变宽。这种情况被称为光纤色散。

  散射影响:

  光纤色散的出现使传输的信号脉冲变宽,从而产生代码间隔的影响。为保证通信质量,必须增加代码间隔,即降低信号传输速度,从而限制光纤系统的通信容量和传输距离。

  分类散射:

  光纤色散可分为方式散射、材料散射、波导散射和极化散射两种类型。

  消耗光纤:

  光纤的消耗是指:光信号经过光纤传输后,由于吸收、透射等因素导致光功率下降。

  吸收损耗

  本征吸收:光纤材料本身固有的吸收作用。

  杂志吸收:光纤中杂质对光的吸收作用。

  透射性消耗。线性透射;非线性透射;结构透射不完善。

  其他衰耗:微弯衰耗等。光纤柔软,可以弯曲,但弯曲到一定程度后,光纤可以导光,但会改变光的传输方式。从传输模转化为辐射模,使部分光能渗透到包层或通过包层转化为辐射模,从而导致消耗。当弯曲半径大于5时~在10厘米的时候,弯曲造成的消耗是可以忽略的。

  3光纤通信的优点:

  通信容量巨大。理论上讲,一根光纤可以同时传输100亿次路线。目前,同时传输50万个路线的实验已经成功,比传统的同轴、微波高几千甚至几十万倍。

  中继距离长。光纤具有极低的衰耗指数,可使其中继距离达到数千公里以上,而传统电缆只能传输1.5,如适度的光发送、光接收设备、光放大器、前向纠错和RZ编码调制技术等。km,微波50km,根本无法与之相比。

  保密性好

  适应性强。具有不怕外部强磁场干扰、耐腐蚀等优点。

  由于光纤的基本特征是应时,它只传光,不导电,不受磁场的影响,其中传输的光信号不受磁场的影响,因此光纤传输具有很强的抗干扰信号和工业影响能力。正因为如此,光纤中传输的信号不容易被窃听,有利于保密。

  体积小,重量轻

  原料来源丰富,价格低廉

  Part2光纤的类型

  按照传输方式进行分类:

  多模光纤:可以传递多种光。但是它的模间散射较大,这限制了模拟信号的传输次数,而且随着距离的增加会更加严重。

  单模光纤:只能传递一种光,因此其模间散射很小,适合远程通信。

  单模光纤与多模光纤的对比:

  对比多模单模

  光纤成本昂贵不太昂贵

  传输设备基本,成本低更加昂贵(激光二极管)

  衰减高低

  传送波长850nm到1300nm1260nm到1650nm

  使用芯径较大,易于处理连接更复杂

  距离本地网络(2公里)访问网络/中距/远距离网络(>200公里)

  带宽有限的带宽带宽几乎是无限的

  结论光纤比较贵,光是网络开通就比较便宜。提供更高的性能,但建立昂贵的网络

  单模光纤和单模光纤的应用

  根据国际电信联盟ITU-T的建议,通信光纤分为G.651-G.七大类657,其中G.651为多模光纤,G.652至G.657为单模光纤。

  ITU标准光纤类型名字适用场所

  G.651多模多模光纤适用于光波波长850nm/1310nm(以太网、局域网)的短距离传输

  G.652单模单模光纤散射非位移常规单模光纤适用于光波波长1310nm-1550nm(接入网)。适用于光纤到户、远程、城域网。

  G.653单模光纤散射位移适用于1550nm远距离传输的光波波长(主干网、海底光缆),迅速退出历史舞台。

  G.654单模截止波长位移光纤适用于1550nm的光波波长远距离传输(不支持DWDM的海底光缆),5G承载网

  G.655单模非散射位移光纤适用于光波波长为1550nm的远程传输(主干网、海底光缆、支持DWDM),后期或仅用于长途线路的维护。

  G.656单模非零散射位移光纤低斜率非散射位移光纤的一种,对散射速度有严格的要求,保证了DWDM系统更大波长范围内的传输性能。量产概率低。

  G.657单模耐弯光纤新产品是根据FTTx技术的需要和组装应用而产生的。G.在GG中,657光纤是为了实现光纤到户的目标,.基于652光纤开发的最新光纤类型。更适合实现FTTH信息传输,适合安装在室内或建筑物等狭窄场所。

  5光纤跳线(OpticalFiberPatchCord/Cable):

  又称光纤连接器,两侧都有连接器。光跳线由一个或几个一定长度的光纤和光连接器组成。光跳线通常用于连接光端机和终端盒,用于从设备到光纤布线的连接。

  单模光纤(Single-modeFiber):普通光纤跳线用黄色表示,接头和保护壳为蓝色;传输距离较长。单模光缆的连接距离可以达到10公里。

  多模光纤(Multi-modeFiber):一般光纤跳线用橙色表示,有的用灰色表示,接头和保护用米色或黑色表示;传输距离短。多模光缆的连接距离要短得多,300米或500米(主要看激光的区别,短波长激光的光源一般有两种,一种是62.5,另一种是50)

  多模光纤通常在建筑物或公司园区具有成本效益,而单模光纤更适合长途运行。单模光纤可以传输更远的距离,但通常需要更贵的设备。多模式经济有效,安装长度不超过几百米。

  常见的光纤接口类型:

  根据连接器的结构方式,光纤连接器可以分为:FC、SC、ST、LC、D4、DIN、MU、MT-R等类型,常见的是FC。、SC、ST和LC。

  FC接口:全名FerruleConnector,最早用于存储局域网络。外壳由金属制成,连接处有螺纹,与光模块连接时可很好地固定。


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