光纤基础知识中文.ppt

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1、2007EXFOElectro-OpticalEngineeringInc.Allrightsreserved.光光光光纤纤基基基基础础知知知知识识2007EXFOElectro-OpticalEngineeringInc.Allrightsreserved.-原理知原理知识-光光纤基基础知知识-测试仪表表-连接器的接器的类型型-光光纤的清的清洁和和观察察验证2007EXFOElectro-OpticalEngineeringInc.Allrightsreserved.原理知原理知原理知原理知识识2007EXFOElectro-OpticalEngineeringInc.Allrightsre

2、served.光的性光的性光的性光的性质质光包括光包括:电场-E 磁磁场-H沿沿Z轴时间方向方向进行行传播播电场磁场YXZYX90o2007EXFOElectro-OpticalEngineeringInc.Allrightsreserved.电电磁波磁波磁波磁波频谱频谱光光纤内部光的波内部光的波长和和频率范率范围850 nm 353 000 GHz1650 nm 182 000 GHz单位位 微米微米(m mm)-10-6 m 纳米米(nm)-10-9 m 兆兆-106 吉吉-109 Tera（太）（太）-1012 Peta-1015 皮皮-10-122007EXFOElectro-Opti

3、calEngineeringInc.Allrightsreserved.司奈司奈司奈司奈尔尔和和和和 菲涅菲涅菲涅菲涅尔尔反射反射反射反射反射一束光(I)照射到一个不同折射率的物体，该光的一部分会产生反射。反射角和入射角相同包层纤芯IRiRn1n2i=R2007EXFOElectro-OpticalEngineeringInc.Allrightsreserved.司奈司奈司奈司奈尔尔和和和和 菲涅菲涅菲涅菲涅尔尔反射反射反射反射折射同样，光照在不同的物体上，会产生折射；产生折射的原因是由于穿过了不同折射率的物体；由于传播速率的不同，导致了光角度的变化；CladdingCoreIRTirRn1s

4、in(i)=n2sin(r)n1n22007EXFOElectro-OpticalEngineeringInc.Allrightsreserved.司奈司奈司奈司奈尔尔和和和和 菲涅菲涅菲涅菲涅尔尔反射反射反射反射折射和反射入射光越是垂直，反射光越少；IRTIRTIRT2007EXFOElectro-OpticalEngineeringInc.Allrightsreserved.司奈司奈司奈司奈尔尔和和和和 菲涅菲涅菲涅菲涅尔尔反射反射反射反射临界角(全内反射)存在一个临界角，100%的光都被反射，无折射，这个角度称为“临界角”；这个概念用在光纤的光传播中，非常重要.CladdingCoreI

5、R1R2CR2007EXFOElectro-OpticalEngineeringInc.Allrightsreserved.光光光光纤纤基基基基础础2007EXFOElectro-OpticalEngineeringInc.Allrightsreserved.光光光光纤结纤结构构构构纤芯芯玻璃玻璃 1覆盖覆盖层玻璃玻璃 2蒙皮蒙皮丙丙烯酸酸盐,特氟隆特氟隆,聚聚酰亚胺胺2007EXFOElectro-OpticalEngineeringInc.Allrightsreserved.光光光光纤结纤结构构构构纤芯直径芯直径=9,50 或或 62.5 m覆盖覆盖层直径直径=125 m蒙皮直径蒙皮直径=

6、250 m2007EXFOElectro-OpticalEngineeringInc.Allrightsreserved.光光光光纤类纤类型型型型光纤通信中有两种类型的光纤:单模多模9/125(m)纤芯芯50/125(m)覆盖覆盖层纤芯芯纤芯芯覆盖覆盖层覆盖覆盖层62.5/125(m)ITU-TG.652D用于通信2007EXFOElectro-OpticalEngineeringInc.Allrightsreserved.光光光光纤纤的的的的护层护层单色色码的蒙皮表示不同的光纤类型:单模9/125黄多模62.5/125橙多模50/125(10Gbit/s)浅绿色多模100/140绿色TIA/

7、EIA-598色码对应多光纤的线缆:色码的序列以蓝色为1号，浅绿为12号.我们用同样的序列来标示线缆的子层.1.蓝2.橙橙3.绿4.棕棕5.暗灰色暗灰色6.白白7.红9.黄黄11.粉粉红8.黑黑12.浅浅绿10.紫紫12 根光根光纤的的线缆2007EXFOElectro-OpticalEngineeringInc.Allrightsreserved.光光光光纤类纤类型型型型光在单模光纤和双模光纤中传输的区别：多模多模NA脉冲脉冲X 公里公里NA损耗耗dB/Km脉冲脉冲X 公里公里单模模2007EXFOElectro-OpticalEngineeringInc.Allrightsreserved

8、.光光光光纤类纤类型型型型主要光主要光纤类型型多模光多模光纤(50/125 m 和和 62.5/125 m):50/125 m 比比62.5/125 m有更高的有更高的传输速率速率用在用在LAN局域网中局域网中由于模由于模态色散，比色散，比单模光模光纤有更低的速率有更低的速率经常用在大楼的内部常用在大楼的内部单模光模光纤尺寸一般尺寸一般为 8.6 to 9.5/125 m用途用途:长距离网距离网络,接入网接入网,城域网和高速率网城域网和高速率网络建筑物外安装建筑物外安装2007EXFOElectro-OpticalEngineeringInc.Allrightsreserved.测试仪测试仪表

9、表表表2007EXFOElectro-OpticalEngineeringInc.Allrightsreserved.dBm dBm 绝对值绝对值的功率的功率的功率的功率dBm用来测试光的输出功率光源光源检测器器光光纤仪表表读数数-3.50 dBm激光的输出功率-3.50dBm2007EXFOElectro-OpticalEngineeringInc.Allrightsreserved.mWmW光功率光功率 mW vs dBm10000 mW+40.00 dBm1000 mW+30.00 dBm10 mW+10.00 dBm1 mW0.00 dBm500 W-3.00 dBm100 W-10

10、dBm10 W-20 dBm1 W-30 dBm100 nW-40 dBm10 nW-50 dBm1 nW-60 dBm100 pW-70 dBm 如何将dBm转换成mWdBm=10*log(mW)上一页的光功率：-3.50dBm因此,-3.50dBm是0.45mW2007EXFOElectro-OpticalEngineeringInc.Allrightsreserved.dB dB 相相相相对对光功率光功率光功率光功率dB和以上两种测量单位不一样以上面的-3.50dBm为例-3.50dBm-4.25dBm-3.50dBm激光输出=-3.50dBm一个事件使输出变为-4.25dBm计算差值:

11、(-3.50dBm)(-4.25dBm)=0.75dB产生0.75dB的损耗因此，插损是0.75dB2007EXFOElectro-OpticalEngineeringInc.Allrightsreserved.EXFOs EXFOs 产产品品品品线线NSP 便携式便携式测试仪FLS/FPM/FOT-300 SeriesFLS/FPM/FOT-100 SeriesFLS/FPM/FOT-600 SeriesFLS/FPM/FOT-500 SeriesFOT-930 MaxTesterPPM-350BMDR 小型小型实验室室测试仪IQS-500 SystemIQS-12001BFLS-2100

12、PM-16002007EXFOElectro-OpticalEngineeringInc.Allrightsreserved.反射反射反射反射(-dB)(-dB)光纤部分配线架光纤部分光纤部分连接点配线架熔接点连接器：反射比:-45dB机械熔点的反射比:-45dB连接器：反射比:-55dB反射一般是由于折射率的急剧变化引起的。(如：光纤断开,机械熔接点,隔断,连接器等).反射比用来表示：网络中特定的点上反射过来的能量。反射比一般用负值表示。例子例子:2007EXFOElectro-OpticalEngineeringInc.Allrightsreserved.光回光回光回光回损损 ORL(dB

13、)ORL(dB)光纤3配线架光纤2光纤1连接器配线架熔接点光纤2和3部分的ORL=45dB总连接回损ORL=35dB2007EXFOElectro-OpticalEngineeringInc.Allrightsreserved.EXFOs EXFOs 产产品品品品线线NSP 便携式便携式测试仪FOT-930 MaxTesterBRT-320AMDR 小型小型实验室室测试仪IQS-3200 Return Loss Meter2007EXFOElectro-OpticalEngineeringInc.Allrightsreserved.衰减衰减衰减衰减(dB/Km)(dB/Km)(Pout dBm

14、-Pin dBm)Distance kmAttenuation dB/km=dB/Km-衰减测试标准单位.衰减源于吸收、散射、微弯、宏弯、连接和断开衰减是性能降低的重要原因之一。在决定发送端和接受端最大距离中起重要作用。2007EXFOElectro-OpticalEngineeringInc.Allrightsreserved.衰减衰减衰减衰减(dB/Km)(dB/Km)波长因素光纤类型因素2007EXFOElectro-OpticalEngineeringInc.Allrightsreserved.衰减衰减衰减衰减(dB/Km)(dB/Km)光源光线杂质激光覆层光束纤芯杂质散射吸收2007

15、EXFOElectro-OpticalEngineeringInc.Allrightsreserved.宏弯宏弯宏弯宏弯-3.50dBm-4.75dBm临界角条件没有满足-1.25dB损耗对单模光纤，最小曲率半径为3cm2007EXFOElectro-OpticalEngineeringInc.Allrightsreserved.微弯微弯微弯微弯-3.50dBm-3.75dBm微弯来源于制造过程，或者是光纤遭到极度弯曲造成的。造成一点损耗，但容易扭曲信号的传输。损耗-0.25dB2007EXFOElectro-OpticalEngineeringInc.Allrightsreserved.熔接

16、点的熔合熔接点的熔合熔接点的熔合熔接点的熔合纤芯对齐熔接时，容易发生熔接损耗。熔接两个不同直径的光纤，会发生损耗。2007EXFOElectro-OpticalEngineeringInc.Allrightsreserved.了解了解了解了解损损耗耗耗耗损耗耗 dB0,010,050,10,20,30,40,50,60,70,80,9123456789102030405060光功率损耗99,898,9%剩余光功率剩余光功率97,795,593,391,289,187,785,183,281,179,463,150,139,831,625,119,915,812,610,01,00,10,010

17、,0010,0001连接器熔接点-3.00dBm-6.00dBm-6.00dBm-9.00 dBm-9.00 dBm-6.90 dBm-13.00 dBm50/50 分光器分光器50/50 分光器分光器80/20 分光器分光器2007EXFOElectro-OpticalEngineeringInc.Allrightsreserved.连连接器接器接器接器类类型型型型2007EXFOElectro-OpticalEngineeringInc.Allrightsreserved.连连接器接器接器接器类类型型型型单模模UPC抛光抛光连接器接器:图片描述注释FC/UPC或FC/PC螺纹连接器用于实验

18、室和小型安装场所.重用性非常好小心对齐!SC/UPC或SC/PC直角方形连接器大量用于安装，原因是能用在高密度配线架上。快速连接；塑料制作，时间长了隔离板上的夹子有可能断。LC/UPC或LC/PC小直角方形连接器用于很高密度的安装点，可快速安装；塑料制作，锁扣容易断；1.25mm套圈而非2.5mm.2007EXFOElectro-OpticalEngineeringInc.Allrightsreserved.连连接器接器接器接器类类型型型型单模角度抛光模角度抛光连接器接器图片描述注释FC/APC带螺纹的角度连接器用于实验室或某些安装点.重用性高.通常为绿色.用于背向反射需要较低的地方(如,光发

19、送器的输出).SC/APC直角方形角度连接器大量用于安装，可用在高密度的配线架上；可快速连接；颜色通常为绿色；用于背向反射需要较低的地方(如,光发送器的输出和CATV模拟信号).速率制作，隔离耦合器的扣锁时间长了容易断；2007EXFOElectro-OpticalEngineeringInc.Allrightsreserved.连连接器接器接器接器类类型型型型连接器都是抛光后来传输的UPC和APC抛光面不兼容.UPC超级物理抛光PC物理抛光(多模)8角角APC角度物理抛光，锥形卡套APC角度物理抛光台阶行卡套 8角角2007EXFOElectro-OpticalEngineeringInc.

20、Allrightsreserved.连连接器接器接器接器类类型型型型连接器中，一部分光背向反射回光纤：反射系数（反射比）APC引入了8倾角，让光反射到覆盖层。2007EXFOElectro-OpticalEngineeringInc.Allrightsreserved.隔离适配器让两个连接头连接起来；混杂行隔离适配器允许两种不同的连接头连在一起；隔离适配器隔离适配器隔离适配器隔离适配器氧化锆青铜2007EXFOElectro-OpticalEngineeringInc.Allrightsreserved.隔离适配器隔离适配器隔离适配器隔离适配器什么原因造成损耗?套管不匹配隔离适配器污染卡套脏了

21、2007EXFOElectro-OpticalEngineeringInc.Allrightsreserved.清清清清洁洁和和和和观观察光察光察光察光纤纤2007EXFOElectro-OpticalEngineeringInc.Allrightsreserved.清清清清洁洁技技技技术术清清洁技技术:清洁连接器最好的办法是按下面的步骤:用软麻布纤维清洁卡套外部；用光纤探测仪看光纤端面；如果需要进一步清洁：用沾了异丙醇酒精的湿布擦；用干布或专用工具擦连接器用光纤端面探测器观察脏的卡套端面的卡套端面洁净的卡套端面的卡套端面2007EXFOElectro-OpticalEngineeringInc.Allrightsreserved.清清清清洁洁技技技技术术失败的清洁断面2007EXFOElectro-OpticalEngineeringInc.Allrightsreserved.培培培培训训成成成成专专家家家家提供网上培提供网上培训-在在线培培训(英语、法语、西班牙语)-深度理论知识培训-定期基于定期基于Web的的课程程-用户的仪表使用-可点播的Web培训(英语、法语、西班牙语)-多媒体封多媒体封闭培培训(FOT-930,FTB-200 OTDR)2007EXFOElectro-OpticalEngineeringInc.Allrightsreserved.问题问题?