通信光缆培训教材

1

通信光缆培训教材

第一章 光的基础知识

第一节 光的直线传播 光速 2 第二节 光的反射 2 第四节 光的全反射 2 第五节 光的色散 3 第六节 光的波粒二象性 光电效应 3

第二章 光纤通信系统概述

第一节 发展概况 4 第二节 光纤通信的特点 4 第三节 光纤通信的基本组成 4 第四节 光纤通信系统的分类 5

第三章 光纤和光缆

第一节 光纤 5 第二节 带状光纤的技术指标（略） 6 第三节 光纤的主要特性 6 第四节 光纤传输特性 6 第五节 光纤的机械特性 8 第六节 光纤的温度特性 9 第七节 光缆的种类与结构 9 第八节 光缆主要特性 11 第九节 光缆端别与纤序的识别 12

第四章 光缆接续

第一节 光缆接续安装的一般要求 13 第二节 光缆接续方式 15 第三节 光缆接续的方法与步骤 16

第五章 光纤连接技术

第一节 光纤连接的方式及要求 16 第二节 光纤连接损耗的产生因素（略） 17 第三节 光纤熔接法 18 第四节 光纤的活动连接 21

第六章 OTDR原理及应用

第一节 OTDR工作原理和光学原理 22 第二节 OTDR几个测试参数的设置 23 第三节 OTDR的动态范围和有效动态范围 24 第四节 OTDR的盲区和衰减死区 25 第五节 光纤线路中的菲涅尔反射 25 第六节 幻峰及正增益问题 26 第七节 OTDR测试光纤长度及误差分析 27

第七章 光源、光功率计及光纤识别器

1

2

第一章 光的基础知识

第一节 光的直线传播 光速

发光的物体叫做光源，光能够在其中传播的物质叫做媒质，在任何一种媒质里，光总是沿着直线传播的，光在真空中的传播速度为c=3.00×10千米/秒。

第二节 光的反射

反射定律：反射光线跟入射光线和法线在同一平面上，反射光线和入射光线分别位于法线两侧，反射角等于入射角。见图

根据上述定律可以知道，如果光线逆着原来反射光线的方向射到反射面上，它就要逆着原来入射光线的方向反射出去，所以在反射现象里，光路是可逆的。（OTDR）

第三节 光的折射

光的折射：当光从一种媒质进入另一种媒质，在两种媒质的界面处，一部分光进入到后一种媒质中去，并且改变了原来的传播方向，这种现象叫做光的折射。

折射定律：入射角的正弦跟折射角的正弦成正比。

第四节 光的全反射

在各种不同的媒质中，光的折射率不同。折射率小的媒质叫做光疏媒质，折射率大的媒质叫做光密媒质。光疏媒质和光密媒质是相对的，水晶对水来说是光密媒质，对金刚石来说是光疏媒质。

光的全反射：让一束光沿着半圆形玻璃砖的半径射到直边上，可以看到一部分光线从玻璃砖的直边上折射到空气中，一部分光线反射回玻璃砖内。逐渐增大光的入射角，将会看到折射

2

3

光线离法线越来越远，而且越来越弱，反射光线越来越强。当入射角增大到某一角度，使折射角达到90°时，折射光线完全消失，只剩下反射回玻璃中的光线，这种现象叫做全反射。

第五节 光的色散

光学上常用一种玻璃制成横截面为三角形的三棱镜，简称棱镜，来改变光的传播方向。如果隔着棱镜看一个物体，就可以看到物体的虚像，这个虚像的位置比物体的实际位置向顶角方向偏移。

光的色散：一束白光通过三棱镜后会发生色散，形成由赤、橙、黄、绿、蓝、靛、紫各色组成的光带。

我们把这种按一定次序排列的彩色光带叫做光谱，光谱的产生表明白光是由各种单色光组成的复色光，而各种单色通过棱镜时偏折的角度是不同，紫光的传播速度最小，它的折射率就最大，红光的传播速度最大，它的折射率就最小。

第六节 光的波粒二象性 光电效应

光的波粒二象性：在光的双缝干涉实验中，在屏处放上照相底片，以设法减弱光流的强度，使光子只能一个一个地通过狭缝。实验结果表明，如果曝光时间不太长，底片上只出现一些无规则分布的点子，那些点子是光子在底片上形成的，表现出光的粒子性。这些点子的分布是无规则的，没有一定的轨道。如果曝光时间足够长，底片上就出现了规则的干涉条纹，就像用强光经短时间曝光后产生的一样。可见光的波动性是大量光子表现出来的现象。

不同色光在真空中的传播速度相同，而波长不同，因而它们的频率也不同。波长与频率的乘积等于波速，这个关系对一切波都是适用的，波长的常用单位有微米（μm）和纳米（nm）。

3

4

光电效应：在光（包括不可见光）的照射下从物体射出电子的现象叫做光电效应，发射出来的电子叫光电子。（光功率计）

第二章 光纤通信系统概述

光纤即光导纤维的简称。光纤通信是以光波为载频，以光导纤维为传输媒质的一种通信方式。

第一节 发展概况

光纤通信使用的波长范围是在近红外区内，即波长为0.8~1.8μm。可分为短波长和长波长波段，短波段是指波长为0.85μm,长波长是指1.31μm和1.55μm,这是目前所采取的三个通信窗口。

第二节 光纤通信的特点

光纤通信中起主导作用的是产生光波的激光器和传输光波的光导纤维。光纤是一种介质光波导，具有把光封闭在其中并沿轴向进行传播的导波结构。它是由直径大约只有0.1mm的细玻璃丝构成。

光纤通信的优缺点：

主要因素 使用光引起的 光纤通信的优点 信息传输容量大 无电磁干扰 无短路引起的事故 不发生火花 接地设计容易 传输损耗小 传输频带宽 无电磁感应障碍 可忽略串音 重量轻 耐火、耐水 有可挠性 资源问题小 响应速度快 方向性好 光功率大 光纤通信的缺点 需要光电变换部分 光直接放大难 使用光纤引起的 电力传输困难 弯曲半径不易太小 需要高级切断接续技术 分路耦合不方便 使用光半导体元件引起的 第三节 光纤通信的基本组成

光纤通信组成：由常规的电端机、光端机、光中继器及光缆传输线路所组成。该系统可以

4