文档介绍：光纤通信基础
SDH原理
华为产品工程部
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SHENZHEN GLODEN HIGHWAY INDUSTRY DEVELOPMENT CO.,LTD
目录
光通信基础知识
SDH基本原理
光纤通信概念
光纤通信以光作为信息载体,利用光纤传输携带信息的光波,以达到通信之目的。光速为30万KM/=波长×频率
数字光纤通信系统的基本组成:光发送机﹑光接收机﹑光纤
光纤通信概论
典型的数字光纤通信系统方框图
光纤通信概论
华为技术
电端机(模/数)
光发送机
光纤
中继器
光接收机
电端机(模/数)
模拟信号
模拟信号
发送端的电端机把信息(如话音)进行模/数转换,用转换后的数字信号去调制发送机中的光源器件LD,输出发出携带信息的光波。光波经光纤传输后到达接收端,光接收机把数字信号从光波中检测出来送给电端机,而电端机再进行数/模转换,恢复成原来的信息。
光纤
模拟信号
携带信息的光波:
数字信号为"1"时,光源器件发送一个"传号"光脉冲;
当数字信号为“0”时,光源器件发送一个“空号”(不发光)。
通信容量大
一根光纤同时传输24万个话路,比传统的明线、同轴电缆、微波等要高出几十乃至上千倍。
波分复用技术的采用,把一根光纤当作几根、几十根光纤使用,通信容量近乎无限。
中继距离长
光纤通信概论
光纤具有极低的衰耗系数。,配以适当的光发送与光接收设备,中继距离达数百公里以上,特别适用于长途一、二级干线通信。
保密性能好,抗干扰能力强
由于光的频率极高,远高于一般的电磁波的频率,而且光波在光纤中传输时只在其芯区进行,不存在传统的电磁波辐射,因此其保密性能极好,同时也不怕外界强电磁场的干扰,抗干扰能力强。
便于施工和维护
体积小、重量轻。光缆的敷设方式方便灵活。既可以直埋、架空,又可以通过管道和水底敷设。
光纤通信优点
光纤的构造
光纤呈圆柱形,由纤芯、包层与涂层三大部分组成,如下图:
光纤与光缆
光纤的构造
纤芯主要采用高纯度的SiO2二氧化硅,并掺有少量的掺杂剂,提高纤芯的光折射率n1;
包层也是高纯度的二氧化硅,也掺杂一些掺杂剂,主要是降低包层的光折射率n2;
涂层采用丙烯酸酯、硅橡胶、尼龙,增加机械强度和可弯曲性。光缆是多根光纤放在一个松套管内,内冲石油膏和钢丝形成的。海底光缆内还有电源线,主要为中继站的放大器等提供电源。
光纤与光缆
光纤的导光原理
光是一种频率很高的电磁波,而光纤本身是一种介质波导。
我们从几何光学的角度来简单讨论光纤的导光原理。
全反射原理
光线在均匀介质中是以直线传播的,但在两种不同介质的分界面会产生反射和折射现象,如图所示:
光纤与光缆
全反射原理
光线在均匀介质中是以直线传播的,但在两种不同介质的分界面会产生反射和折射现象,如图所示:
光纤与光缆
包层
纤芯
折射光
反射光
入射光
光的反射与折射
n2
n1
1
2
3