光纤与光纤网络.doc

光
纤
与
光
纤
网
络
安徽农业大学经济技术学院06网络工程

小组成员:
钟晨(06539029) 陈结华(06539055)
李劲(06539037) 彭军(06539040)
光纤与光纤网络
光纤是光导纤维的简写,是一种利用光在玻璃或塑料制成的纤维中的全反射原理而达成的光传导工具。e A. Hockham首先提出光纤可以用于通讯传输的设想,高锟因此获得2009年诺贝尔物理学奖。
众所周知,普通双绞线有着各种各样的局限性,尤其在距离方面。所以光纤无论在传输速率,传输质量以及传输距离等等方面有着无可替代的作用。-----。通过与这些项目的接触,我对光纤有了一个深刻的认识。
光纤篇
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光纤裸纤一般分为三层:中心高折射率玻璃芯,中间为低折射率硅玻璃包层,最外是加强用的树脂涂层。
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:单模光纤和多模光纤。
多模光纤:中心玻璃芯较粗(),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。
▲注意常识:
单模光纤(Single-mode Fiber):一般光纤跳纤用黄色表示,接头和保护套为蓝色;传输距离较长。
多模光纤(Multi-mode Fiber):一般光纤跳纤用橙色表示,也有的用灰色表示,接头和保护套用米色或者黑色;传输距离较短。
:常规型单模光纤和色散位移型单模光纤。
常规型:光纤生产厂家将光纤传输频率最佳化在单一波长的光上。
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。
: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。
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单模:8/125μm,9/125μm,10/125μm
多模:50/125μm,欧洲标准
,美国标准
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频带的宽窄代表传输容量的大小。载波的频率越高,可以传输信号的频带宽度就越大。在VHF频段,~300Mhz。带宽约250MHz,只能传输27套电视和几十套调频广播。可见光的频率达100000GHz,比VHF频段高出一百多万倍。尽管由于光纤对不同频率的光有不同的损耗,使频带宽度受到影响,但在最低损耗区的频带宽度也可达30000GHz。目前单个光源的带宽只占了其中很小的一部分(多模光纤的频带约几百兆赫,好的单模光纤可达10GHz以上),采用先进的相干光通信可以在30000GHz范围内安排2000个光载波,进行波分复用,可以容纳上百万个频道。
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在同轴电缆组成的系统中,最好的电缆在传输800MHz信号时,每公里的损耗都在40dB以上。相比之下,光导纤维的损耗则要小得多,传输1.
31um的光,,每公里损耗更小,。这就比同轴电缆的功率损耗要小一亿倍,使其能传输的距离要远得多。此外,光纤传输损耗还有两个特点,一是在全部有线电视频道内具有相同的损耗,不需要像电缆干线那样必须引人均衡器进行均衡;二是其损耗几乎不随温度而变,不用担心因环境温度变化而造成干线电平的波动。
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因为光纤非常细,单模光纤芯线直径一般为4um~10um,外径也只有125um,加上防水层、加强筋、护套等,用4~48根光纤组成的光缆直径还不到13mm,比标准同轴电缆的直径47mm要小得多,加上光纤是玻璃纤维,比重小,使它具有直径小、重量轻的特点,安装十分方便。
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因为光纤的基本成分是石英,只传光,不导电,不受电磁场的作用,在其中传输的光信号不受电磁场的影响,故光纤传输对电磁干扰、工业干扰有很强的抵御能力。也正因