光傳輸技術(shù)基礎(chǔ)講座

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1、傳輸所謝暉二0一0年八月光傳輸網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識(shí)1主要內(nèi)容光纖通信基礎(chǔ)同步數(shù)字體系SDH23通信系統(tǒng)（傳輸系統(tǒng)）作用：為需要進(jìn)行信息交互的設(shè)備之間提供信息傳遞的通道。廣義：連接各種終端設(shè)備和交換設(shè)備之間的通道；狹義：包括傳輸設(shè)備和傳輸線路。設(shè)備：如MSTP設(shè)備、光電收發(fā)器等；線路：光纜、管道、桿路等3BTSBTS……155MSDHBTSBTS……622MSDH接入層匯聚層……2.5/10GSDH10GSDH核心層BSCBSCBSCBSCMSCMSCMSCMSC光纖通信基礎(chǔ)—概論光纖通信基礎(chǔ)—概論一、光纖通信概念利用

2、光纖來(lái)傳輸攜帶信息的光波以達(dá)到通信的目的。數(shù)字光纖通信系統(tǒng)方框圖4光纖通信基礎(chǔ)—概論二、光纖通信發(fā)展簡(jiǎn)史1966年，英籍華裔學(xué)者高錕指出了利用光纖(OpticalFiber)進(jìn)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)。1970年，光纖研制取得了重大突破。美國(guó)康寧(Corning)公司就研制成功損耗20dB/km的石英光纖。1973年，美國(guó)貝爾(Bell)實(shí)驗(yàn)室取得了更大成績(jī)，光纖損耗降低到2.5dB/km。1976年，日本電報(bào)電話(NTT)公司將光纖損耗降低到0.47dB/km(波長(zhǎng)1

3、.2μm)。5光纖通信基礎(chǔ)—概論三、光纖通信優(yōu)點(diǎn)1、通信容量巨大從理論上講，一根光纖可以同時(shí)傳輸100億個(gè)話路，目前同時(shí)傳輸50萬(wàn)個(gè)話路的試驗(yàn)已經(jīng)成功，比傳統(tǒng)同軸電纜、微波等高出幾千乃至幾十萬(wàn)倍。2、中繼距離長(zhǎng)光纖具有極低的衰耗系數(shù)，配以適當(dāng)?shù)墓獍l(fā)送、光接收設(shè)備、光放大器、前向糾錯(cuò)與RZ編碼調(diào)制技術(shù)等，可使其中繼距離達(dá)數(shù)千公里以上，而傳統(tǒng)電纜只能傳送1.5km，微波50km，根本無(wú)法與之相比擬。3、保密性能好4、適應(yīng)能力強(qiáng)具有不怕外界強(qiáng)電磁場(chǎng)的干擾、耐腐蝕等優(yōu)點(diǎn)5、體積小、重量輕6、原材料來(lái)源豐富、價(jià)格低廉6

4、光纖通信基礎(chǔ)—光纖一、光纖的構(gòu)造光纖呈圓柱形，主要由纖芯、包層二大部分組成。1、纖芯：位于光纖的中心部位，成分為高純度的二氧化硅，摻有極少量摻雜劑。2、包層：位于纖芯的周圍，其成分也是含有極少量摻雜劑的高純度二氧化硅。3、涂覆層：光纖的最外層，由丙烯酸酯、硅橡膠和尼龍組成。外皮纖芯包層7光纖通信基礎(chǔ)—光纖二、光纖的分類光纖種類按光纖剖面折射率分布分類按工作波長(zhǎng)分類石英光纖按組成成分分類按傳輸模式分類含氟光纖塑料光纖階躍型光纖漸變型光纖多模光纖單模光纖短波長(zhǎng)光纖（波長(zhǎng)典型值為850nm）長(zhǎng)波長(zhǎng)光纖（波長(zhǎng)為131

5、0nm，1550nm）8光纖通信基礎(chǔ)—光纖二、光纖的分類—階躍、漸變光纖1、階躍光纖在纖芯與包層區(qū)域內(nèi)，折射率的分布分別是均勻的，分別為n1和n2，在纖芯與包層的邊界處，其折射率的變化是階躍的(n2

6、一種模式的光，因此其模間色散很小，適用于遠(yuǎn)程通訊。Core125mmCladCoreClad125mm50mm8mm85mm多模光纖單模光纖人的頭發(fā)10光纖通信基礎(chǔ)—光纖三、光纖的簡(jiǎn)單導(dǎo)光原理1、全反射原理若使光束從光密媒質(zhì)射向光疏媒質(zhì)時(shí),則折射角大于入射角，如圖所示。如果不斷增大θ0可使折射角θ1達(dá)到90°,這時(shí)的θ1稱為臨界角。當(dāng)光線從光密媒質(zhì)射向光疏媒質(zhì),且入射角大于臨界角時(shí),就會(huì)產(chǎn)生全反射現(xiàn)象。光纖就是利用這種全反射來(lái)傳輸光信號(hào)的。11光纖通信基礎(chǔ)—光纖三、光纖的簡(jiǎn)單導(dǎo)光原理2、光在光纖中的傳播12光

7、纖通信基礎(chǔ)—光纖四、光纖的衰耗光纖的損耗是指光信號(hào)經(jīng)光纖傳輸后，由于吸收、散射等原因引起光功率的減小。光纖損耗散射損耗非線性散射吸收損耗本征吸收：光纖材料本身所固有的吸收作用雜質(zhì)吸收：光纖中雜質(zhì)對(duì)光的吸收作用其他衰耗（微彎曲衰耗等）線性散射結(jié)構(gòu)不完善散射13光纖通信基礎(chǔ)—光纖五、光纖的色散色散分為色度色散與偏振模色散兩大類。色度色散簡(jiǎn)單說(shuō)就是有光纖傳輸引起的光脈沖展寬與畸變效應(yīng)。色度色散包括三個(gè)部分：模式色散、材料色散、波導(dǎo)色散。141515光纖通信基礎(chǔ)—傳送網(wǎng)絡(luò)的分層結(jié)構(gòu)16光纖通信基礎(chǔ)—傳送網(wǎng)絡(luò)的分層結(jié)構(gòu)

8、同步數(shù)字體系我們前面為大家介紹了光纖，也介紹了光纖傳輸?shù)暮?jiǎn)單原理，如果把光纖比作一條高速公路，要實(shí)現(xiàn)有效的傳輸還需要有高速汽車，以及一系列相應(yīng)的交通規(guī)則。同步數(shù)字體系就是一套這樣的“交通系統(tǒng)”。光纖通信系統(tǒng)框圖信息數(shù)字終端設(shè)備發(fā)送端光端機(jī)發(fā)送端光端機(jī)接收端數(shù)字終端設(shè)備接收端信息光纖光傳輸設(shè)備光傳輸設(shè)備17同步數(shù)字體系—SDH概論一、SDH的產(chǎn)生1、PDH的缺點(diǎn)（1）沒(méi)有國(guó)際統(tǒng)一的數(shù)字速率標(biāo)準(zhǔn)（2）沒(méi)