通信光缆线路维护基础培训教材

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苏州联通综合代维项目 通信光缆线路维护 基础培训教材

2012年4月份

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主要内容

一、光纤通信技术发展概述 二、光纤和光缆 三、光缆的接续和测试 四、仪表使用介绍

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一、光纤通信技术发展概述为什么要发展光通信中波—短波—微波—光纤

光通信的发展史1880年，贝尔发明了光电话； 1960年，美梅曼发明了第一个红宝石激光器； 1962年，霍尔等研制出了半导体激光器； 1966年，高锟发表了一篇奠定光纤通信基础的论文； 1970年，康宁公司首先制成了20dB/km的低损耗石英光纤； 1974年，多模光纤损耗降到了2dB/km; 1976年，获得了1310和1550两个低损耗的长波长窗口； 1980年，1550窗口处的光纤损耗低至0.2dB/km; 80年代中期，已经获得小于0.4 dB/km和0.25 dB/km的商用光纤；HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.华为保密信息，未经授权禁止扩散

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概述光纤通信发展阶段：阶段 时间 波长 模式 损耗 速率 距离 用途 第一代 19731976 第二代 19761982 第三代 19821988 第四代 19881996 第五代 1996-至 今 0.85 多模 2.5- 503 100 1.31 多或 0.55 140M 单模 -1 1.31 单模 0.3- 622M 0.5 1.55 单模 0.2 2.5G 8-10 市话局间中继 2050 50100 80120 中短距离长途、 市话局间中继 PDH、长途干 线 SDH、

1.55

160*1 0G华为保密信息，未经授权禁止扩散

DWDM

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光纤通信系统的基本构成

输 入 电 信 号

光发射机

光纤光缆

光接收机光电 检测 放大 恢复

输 出 电 信 号

调制

光源

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光源

项

目

激光器(LD) 几吉赫 几十毫瓦 窄 复杂 大 较低 较短 高速长距离

发光二极管(LED) 几十兆赫 几毫瓦 宽 简单 小 较高 较长 低速短距离

调制速率 输出光功率 光谱宽度 驱动电路 温度影响 可靠性 寿命 应用

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光电检测器

项 结构

目

光电二极管(PIN) 简单 简单 无 较长 长波长 普遍

雪崩光电二极管(APD) 复杂 复杂 有 较短 短波长 已很少

应用电路 光电增益 寿命 适用波长 应用

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二、光纤和光缆

光纤项 目 单模光纤 细：9-10µm 很宽：约100GHz 较难 较高 多模光纤 较粗：50-100µm 较窄：约1GHz 简单 较低 芯径 传输带宽 与光源耦合 精度 适用场合

长距离、大容量、高速、 中短距离、中小容量、单 多波长系统 波长系统 电信干线传输 以太网、FDDI

应用

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光纤通信的主要特点

通信容量大，传输距离长 抗电磁干扰，传输质量佳 信号串扰小，保密性能好 原材料丰富，节省了有色金属，环保 光纤尺寸小，质量轻，便于敷设和运输 光缆适应性强，寿命长

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光纤通信的传输窗口短波长窗口，波长为0.85μm; 长波长窗口，波长为1.31 μm和1.55 μm传输波段定义波段 (第一传输窗口) 第一传输窗口) O-band (Original band) E-band (Extended band) S-band (Short band) C-band (Conventional band) L-band (Long band) U-band (Ultra(Ultra-long band)HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.

波长(nm) 波长(nm) 850 1260~1360

使用光纤 G.651 G.652A G.652B G.652C G.652D

应用系统 单通道 单通道、WDM 单通道、

1360~1460

CWDM

1460~1530 G.655A G.655B G.655C G.656 1625~1675华为保密信息，未经授权禁止扩散

将来的DWDM 将来的DWDM

1530~1565

DWDM/CWDM

1565~1625

DWDM

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光纤通信系统的分类

按传输波长划分

短波长、长波长、超长波长按光纤传导模式数量划分

多模光纤、单模光纤

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有关光纤、 有关光纤、光缆的标准体系

ITU-T:国际电信联盟电信标准部门 ISO:国际标准化组织 IEC:国际电工委员会 ETSI:欧洲电信标准协会 ANSI:美国国家标准协会 GB:国家标准(国家技术监督局) YD:通信行业标准(信息产业部)

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光纤的结构

包层(n2)

纤芯(n1)

D 1、D为光纤纤芯直径或模场直径， 单模光纤的模场直径为9-10 μm。 125 μm 多模光纤的模场直径为50或62.5 μm。 2、 n1 >n2

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光纤的分类按光纤材料分 石英光纤、全塑光纤 按光纤剖面折射率分 阶跃型光纤、渐变型光纤 按传输的模式分 多模光纤、单模光纤 按ITU-T建议分G651光纤，梯度折射率多模光纤。 G651光纤，梯度折射率多模光纤。 光纤 G652光纤 光纤， G652光纤，标准单模光纤 ( NDSF) 。 G653光纤 色散位移单模光纤(DSF) 光纤， G653光纤，色散位移单模光纤(DSF) 。 G654光纤，截止波长位移单模光纤 G654光纤， 光纤 G655光纤 光纤， (NZG655光纤，非零色散位移单模光纤 (NZ-DSF) G656光纤 光纤， G656光纤，宽带光传输用的非零色散位移单模光纤 G.657光纤 光纤， G.657光纤，弯曲不敏感单模光纤

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G.651光纤 G.651光纤

梯度型多模光纤 工作波长：1.31μm和1.55μm 处于多模工作状态 在1.31μm处有最小的色散值，在1.55μm处有最小的衰减系数 数据通信局域网(LAN)

用

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G.652光纤 G.652光纤常规单模光纤或非色散位移光纤 零色散波长在1.31μm处，在1.55μm处衰减最 小，但有较大的正色散，约为18ps/(nm·km)。 工作波长既可选用1.31μm ,又可选用 1.55μm。最佳工作波长在1.31μm 。 利用G.652光纤进行速率为2.5Gb/s以上的信号 长途传输时，必须引入色散补偿光纤进行色散 补偿，并需引入更多的掺铒光纤放大器来补偿 由于引入色散补偿光纤所产生的损耗。

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