中文名 | 光纖傳輸 | 外文名 | Optical fiber transmission |
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實(shí)????質(zhì) | 以光導(dǎo)纖維為介質(zhì)的數(shù)據(jù)傳輸 | 作用1 | 傳輸模擬信號和數(shù)字信號 |
作用2 | 滿足視頻傳輸?shù)男枨?/td> |
綜合布線系統(tǒng)中使用的光纖為玻璃多模850nm波長的LED,傳輸率為100Mbps,有效范圍約20Km.其纖芯和包層由兩種光學(xué)性能不同的介質(zhì)構(gòu)成。內(nèi)部的介質(zhì)對光的折射率比環(huán)繞它的介質(zhì)的折射率高。由物理學(xué)可知,在兩種介質(zhì)的界面上,當(dāng)光從折射率高的一側(cè)射入折射率低的一側(cè)時(shí),只要入射角度大于一個(gè)臨界值,就會(huì)發(fā)生反射現(xiàn)象,能量將不受損失。這時(shí)包在外圍的覆蓋層就象不透明的物質(zhì)一樣,防止了光線在穿插過程中從表面逸出。
生產(chǎn)的光纖,無論是玻璃介質(zhì)還是塑料介質(zhì),都可傳輸全部可見光和部分紅外光譜。用光纖做的光纜有多種結(jié)構(gòu)形式。短距離用的光纜主要有兩種:
一種層結(jié)構(gòu)光纜是在中心加鋼絲或尼龍絲,外束有若干根光纖,外面在加一層塑料護(hù)套;
另一種是高密度光纜,它有多層絲帶疊合而成,每一層絲帶上平行敷設(shè)了一排光纖。
光纜不易分支,因?yàn)閭鬏數(shù)氖枪庑盘?,所以一般用于點(diǎn)到點(diǎn)的連接。光的總線拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的實(shí)驗(yàn)性多點(diǎn)系統(tǒng)已經(jīng)建成,但是價(jià)格還太貴。原則上,由光纖功率損失小、衰減少,有較大的帶寬潛力,因此,一般光纖能夠支持的接頭數(shù)比雙絞線或同軸電纜多得多。低價(jià)可靠的發(fā)送器為0.85um波長發(fā)光二極管LED,能支持100Mbps的傳輸率和1.5~2KM范圍內(nèi)的局域網(wǎng)。激光二極管的發(fā)送器成本較高,且不能滿足百萬小時(shí)壽命的要求。運(yùn)行在0.85um波長的發(fā)光二極管檢波器PIN也是低價(jià)的接收器。
雪崩光二極管的信號增益比PIN大,但要用20~50V的電源,而PIN檢波器只需用5V電源。如果要達(dá)到更遠(yuǎn)距離和更高速率,則可用1.3um波長的系統(tǒng),這種系統(tǒng)衰減很小,但要比0.85um波長系統(tǒng)貴源。另外,與之配套的光纖連接器也很重要,要求每個(gè)連接器的連接損耗低于25dB,易于安裝,價(jià)格較低。光纖的芯子和孔徑愈大,從發(fā)光二極管LED接收的光愈多,其性能就愈好。芯子直徑為100um,包層直徑為140um 的光纖,可提供相當(dāng)好的性能。其接收的光能比62.5/125um光纖的多4dB,比50/125um光纖多8.5dB。運(yùn)行在0.8um波長的光纖衰減為6dB/Km,運(yùn)行在1.3um波長的光纖衰減為4dB/Km。0.8um的光纖頻寬為150MHz/Km,1.3um的光纖頻寬為500MHz/Km。
綜合布線系統(tǒng)中,主干線使用光纖做為傳輸介質(zhì)是十分合適的,而且是必要的。
采用一種光波波分復(fù)用技術(shù)WDM(WAVELENGTH DIVISION MULTI-PLEXING),可以在一條線路上復(fù)用、發(fā)送、傳輸多個(gè)位,一般按一個(gè)字節(jié)八位并行傳輸,對每個(gè)位流使用不同的波長,所以它所需的支持電路可在低速率下運(yùn)行。WDM的光纖鏈路適合于字節(jié)寬度的設(shè)備接口,是一種新的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)。
是由發(fā)光二極管LED或注入型激光二極管ILD發(fā)出光信號沿光媒體傳播,在另一端則有PIN或APD光電二極管作為檢波器接收信號。對光載波的調(diào)制為移幅鍵控法,又稱亮度調(diào)制(Intensity Modulation)。典型的做法是在給定的頻率下,以光的出現(xiàn)和消失來表示兩個(gè)二進(jìn)制數(shù)字。發(fā)光二極管LED和注入型激光二極管ILD的信號都可以用這種方法調(diào)制,PIN和ILD檢波器直接響應(yīng)亮度調(diào)制。
功率放大:將光放大器置于光發(fā)送端之前,以提高入纖的光功率。使整個(gè)線路系統(tǒng)的光功率得到提高。在線中繼放大:建筑群較大或樓間距離較遠(yuǎn)時(shí),可起中繼放大作用,提高光功率。前置放大:在接收端的光電檢測器之后將微信號進(jìn)行放大,以提高接收能力。
問:為何光纖速度快?原理解析篇!答:一說到“光纖”,人們首先就會(huì)聯(lián)想到與銅線傳導(dǎo)電信號相比,其數(shù)據(jù)傳輸速度更快。這是為什么呢?下面就來介紹一下這方面的情況。 光具有每秒可環(huán)繞地球7圈半的速...
光纖彎曲過大,就會(huì)加大光信號的損耗(波長越長,損耗越大)。但是依舊能夠傳遞。端口材料是比較特殊,常見的APC,UPU,PU端口光纖是光導(dǎo)纖維的簡寫,是一種由玻璃或塑料制成的纖維,可作為光傳導(dǎo)工具。傳輸...
1、相機(jī)的視頻信號進(jìn)入防雷器的IN口,再從OUT口出來,如果是球機(jī),485信號也要經(jīng)過防雷器,信號出來以后按照提述意思說是進(jìn)入了硬盤錄象機(jī),這是前端的設(shè)備。2、然后硬盤錄象機(jī)的LAN口接跟網(wǎng)線到光纖信...
光纖通信技術(shù)應(yīng)用迅速增長,自1977年光纖系統(tǒng)首次商用安裝以來,電話公司就開始使用光纖鏈路替代舊的銅線系統(tǒng)。許多電話公司,在他們的系統(tǒng)中全面使用光纖作為干線結(jié)構(gòu)和作為城市電話系統(tǒng)之間的長距離連接。提供商已開始用光纖/銅軸混合線路進(jìn)行試驗(yàn)。這種混合線路允許在領(lǐng)域之間集成光纖和同軸電纜,這種被稱為節(jié)點(diǎn)的位置,提供將光脈沖轉(zhuǎn)換為電信號的光接收機(jī),然后信號再經(jīng)過同軸電纜被傳送到各個(gè)家庭。作為一種通信信號傳輸?shù)那‘?dāng)手段,光纖穩(wěn)步替代銅線是顯而易見的,這些光纜在本地電話系統(tǒng)之間跨越很長的距離并為許多網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)提供干線連接。
光纖是一種采用玻璃作為波導(dǎo),以光的形式將信息從一端傳送到另一端的技術(shù)。低損耗玻璃光纖相對于早期發(fā)展的傳輸介質(zhì),幾乎不受帶寬限制并具有獨(dú)特的優(yōu)勢,點(diǎn)到點(diǎn)的光學(xué)傳輸系統(tǒng)由三個(gè)基本部分構(gòu)成:產(chǎn)生光信號的光發(fā)送機(jī)、攜帶光信號的光纜和接收光信號的光接收機(jī)。
縱觀國內(nèi)外配線系統(tǒng)的發(fā)展,我們可看出這樣三個(gè)階段:
在這個(gè)階段語音同大規(guī)模數(shù)據(jù)通信不能混用也適應(yīng)這樣的數(shù)據(jù)通信。
它能滿足用戶的大量數(shù)據(jù)傳輸和視頻的需求,但需要更多的接入設(shè)備,造價(jià)相對提高許多,且不易今后的擴(kuò)展需求。
即我們所說的最終階段,在此時(shí),各相應(yīng)附屬設(shè)備更完善,數(shù)據(jù)處理能力更強(qiáng),擴(kuò)展性更好。發(fā)展也特別快,接入設(shè)備價(jià)格有所調(diào)整,可以說這是一步到位的綜合通信階段。分析光纖中光的傳輸,可以用兩種理論:射線光學(xué)(即幾何光學(xué))理論和波動(dòng)光學(xué)理論。射線光學(xué)理論是用光射線去代替光能量傳輸路線的方法,這種理論對于光波長遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于光波導(dǎo)尺寸的多模光纖是容易得到簡單而直觀的分析結(jié)果的,但對于復(fù)雜問題,射線光學(xué)只能給出比較粗糙的概念。
波動(dòng)光學(xué)是把光纖中的光作為經(jīng)典電磁場來處理,因此,光場必須服從麥克斯韋方程組及全部邊界條件。從波動(dòng)方程和電磁場的邊界條件出發(fā),可以得到全面、正確的解析或數(shù)字結(jié)果,給出波導(dǎo)中容許的場結(jié)構(gòu)形式(即模式)。
光纖傳輸傳輸原理
光纖傳輸設(shè)備傳輸方式可簡單的分成:多模光纖傳輸設(shè)備和單模光纖傳輸設(shè)備。光纖,不僅可用來傳輸模擬信號和數(shù)字信號,而且滿足視頻傳輸?shù)男枨?。其?shù)據(jù)傳輸率能達(dá)幾千Mbps。如果在不使用中繼器的情況下,傳輸范圍能達(dá)到6-8km。
綜觀國內(nèi)外配線系統(tǒng)的發(fā)展,我們可看出這樣三個(gè)階段:
1、雙絞線階段。在這個(gè)階段語音同大規(guī)模數(shù)據(jù)通信不能混用也適應(yīng)這樣的數(shù)據(jù)通信。
2、同軸電纜 雙絞線階段。
3、光纖階段。
射線光學(xué)理論是用光射線去代替光能量傳輸路線的方法,這種理論對于光波長遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于光波到尺寸的多模光纖是容易得到簡單而直觀的分析結(jié)果的,但對于復(fù)雜問題,射線光學(xué)只能給出比較粗糙的概念。
多模光纖傳輸設(shè)備所采用的光器件是LED,通常按波長可分為850nm和1300nm兩個(gè)波長,按輸出功率可分為普通LED和增強(qiáng)LED——ELED。多模光纖傳輸所用的光纖,有62.5mm和50mm兩種。
在多模光纖上傳輸決定傳輸距離的主要因素是光纖的帶寬和LED的工作波長,例如,如果采用工作波長1300nm的LED和50微米的光纖,其傳輸帶寬是 400 MHz .km,鏈路衰減為0.7dB/km,如果基帶傳輸頻率F為150MHz,對于出纖功率為-18dBm,接收靈敏度為-25 dBm的光纖傳輸系統(tǒng),其最大鏈路損耗為7 dB,則可計(jì)算:
ST連接器損耗:
2dB(兩個(gè)ST連接器)
光學(xué)損耗裕量:2
則理論傳輸距離:
L=(7 dB-2 dB-2 dB)/0.7dB/km=4.2 km
L為傳輸距離,而根據(jù)光纖的帶寬計(jì)算:
L=B/F=400 MHz .km/150MHz=2.6km
其中 B為光纖帶寬,F(xiàn)為基帶傳輸頻率,那么實(shí)際傳輸測試時(shí),L£2.6km,由此可見,決定傳輸距離的主要因素是多模光纖的帶寬。
1、單模傳輸設(shè)備
單模傳輸設(shè)備所采用的光器件是LD,通常按波長可分為850nm和1300nm兩個(gè)波長,按輸出功率可分為普通LD、高功率LD、DFB-LD(分布反饋光器件)。單模光纖傳輸所用的光纖最普遍的是G.652,其線徑為9微米。
1310nm波長的光在G.652光纖上傳輸時(shí),決定其傳輸距離限制的是衰減因數(shù);因?yàn)樵?310nm波長下,光纖的材料色散與結(jié)構(gòu)色散相互抵消總的色散為0,在1310nm波長上有微小振幅的光信號能夠?qū)崿F(xiàn)寬頻帶傳輸。
1550nm波長的光在G.652光纖上傳輸時(shí)衰減因數(shù)很小,單純從衰減因數(shù)考慮,1550nm波長的光在相同的光功率下傳輸?shù)木嚯x大于1310nm波長的光下的傳輸?shù)木嚯x,但是實(shí)際情況并非如此,單模光纖帶寬B與色散因數(shù)D的關(guān)系為:
B=132.5/(DlxDxL)GHz
其中L為光纖的長度,Dl為譜線寬度,對于1550nm波長的光,其色散因數(shù)如表3為20 ps/(nm .km),假設(shè)其光譜寬度等于1nm,傳輸距離為L=50公里,則有:
B=132.5/(DxL)GHz=132.5MHz
也就是說,對于模擬波形,采用1550nm波長的光,當(dāng)傳輸距離為50公里時(shí),傳輸帶寬已經(jīng)小于132.5 MHz,如果基帶傳輸頻率F為150MHz,那么傳輸距離已經(jīng)小于50km,況且實(shí)際應(yīng)用中,光源的譜線寬度往往大于1nm。
從上式可以看出,1550nm波長的光在G.652光纖上傳輸時(shí)決定其傳輸距離限制的主要是色散因數(shù)。
2、單模
DVI光纖延長器:(可傳輸HDMI音視頻信號)T803-15KM-T (TX) / T803-15KM-R (RX),產(chǎn)品致力于解決傳統(tǒng)銅線電纜DVI連接線傳輸距離受限制的問題,采用2芯LC單模光纖傳輸R、G、B信號及數(shù)據(jù)時(shí)鐘Clock信號,在分辨率高達(dá)1920×1200@60Hz的情況下,可以延伸傳輸距離到15千米。具有EDID讀寫功能,可以將顯示器里的EDID存儲內(nèi)容讀出并寫到DVI發(fā)射模塊T803-15KM-T(TX)中,使其能夠適應(yīng)不同分辨率的顯示器系統(tǒng)。
遠(yuǎn)距離信號傳輸光纖傳輸?shù)膬?yōu)勢
市面上主要的視頻傳輸線有單根導(dǎo)線、雙絞線、同軸電纜等,不論任何的電纜類型,它們都是作為信號傳輸?shù)囊环N導(dǎo)體。這些不同類型的電纜,在傳輸不同信號的質(zhì)量表現(xiàn)也有區(qū)別,除了部分特殊的應(yīng)用,應(yīng)用于音視頻傳輸?shù)碾娎|大致以單根導(dǎo)線、雙絞線、同軸線和光纖為主。
1、光纖幾乎不存在任何衰減,只有l(wèi)c或sc頭自身略有衰減,而且這并不會(huì)造成距離上的影響,通常在20dB以內(nèi),完全忽略不計(jì)。除非這條光纖距離太長,例如長達(dá)2.2公里的多模光纖,在傳輸中就徹底沒信號了,否則只要有信號,速度就是與發(fā)送端相當(dāng)?shù)摹?
2、抗干擾性強(qiáng)、零掉包率,無論在光纖周圍盤繞著多么復(fù)雜的強(qiáng)電,傳輸速度始終保持一致。此外,傳輸過程中掉包現(xiàn)象的概率幾乎為零,測試時(shí)200成品多模跳線作為干線,電信的軟件在滿機(jī)時(shí)是測不出來。
3、使用壽命很長、兼容性高,市場上一般的光纖可以用到10年甚至更久,這一點(diǎn)銅纜網(wǎng)線是無法相比的。而且兼容性很高,光纖在未來網(wǎng)絡(luò)高速提升中,無論是1兆10兆甚至未來的萬兆,10萬兆,任何一條跳線都是通用的,不會(huì)像銅纜網(wǎng)線那樣有5類6類甚至十幾類,不會(huì)存在淘汰的問題。
3、新紀(jì)錄
2011年3月美國洛杉磯舉辦的2011年光纖通訊大會(huì)(OFC2011)上展示了最新的光纖傳輸技術(shù)。這是德國弗朗霍夫?qū)W會(huì)海因里希-赫茲研究所與丹麥技術(shù)大學(xué)研究人員合作完成的,研究人員在長度為29公里的單一玻璃光纖線路上創(chuàng)造了每秒10.2Terabit(太比特)的光纖傳輸速率新世界紀(jì)錄,其每秒傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量相當(dāng)于240張DVD光盤。在此之前的世界紀(jì)錄是由該研究所創(chuàng)造的每秒2.56Terabit。
2011年12月1日,武漢郵電科學(xué)研究院宣布,高速光通信實(shí)時(shí)傳輸關(guān)鍵技術(shù)研究取得突破,在一根光纖上,用正交頻分復(fù)用技術(shù)方式傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量超過240Gb/秒,相當(dāng)于每秒鐘能適時(shí)傳輸240部容量為1G、長度為40分鐘的高清電影,又一次刷新世界光通信領(lǐng)域紀(jì)錄。
光纖的傳輸損耗特性是決定光網(wǎng)絡(luò)傳輸距離、傳輸穩(wěn)定性和可靠性的最重要因素之一。光纖傳輸損耗的產(chǎn)生原因是多方面的,在光纖通信網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)和維護(hù)中,最值得關(guān)注的是光纖使用中引起傳輸損耗的原因以及如何減少這些損耗。光纖使用中引起的傳輸損耗主要有接續(xù)損耗(光纖的固有損耗、熔接損耗和活動(dòng)接頭損耗)和非接續(xù)損耗(彎曲損耗和其它施工因素和應(yīng)用環(huán)境所造成的損耗)兩類。
烽火科技集團(tuán)武漢郵電科學(xué)院宣布:該院承擔(dān)的“超高速超大容量超長距離光傳輸基礎(chǔ)研究”項(xiàng)目取得新突破,單線光纖傳輸距離由1000公里增加至2240公里。
隨著互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的爆發(fā)性增長,世界各國都在競相發(fā)展超高速、超大容量、超長距離的光纖傳輸技術(shù),我國也將此技術(shù)列入國家973計(jì)劃的重點(diǎn)科研項(xiàng)目。
在此基礎(chǔ)上,武漢市郵科院繼續(xù)完成了傳輸總?cè)萘?7.32TB/秒、2.2億人同時(shí)通話、傳輸距離達(dá)1000公里的光纖傳輸實(shí)驗(yàn)。這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)再次長驅(qū)至2400公里,使光纖通信領(lǐng)域的傳輸容量越大、距離則越短這一世界性難題得到破解。
光纖是傳輸訊號極為方便的一種工具,纜線其中一根纖細(xì)的光蕊,就可以取代上千條以上的實(shí)體的通訊線路,完成大量及長距離的通訊工作。光纖傳輸?shù)?大優(yōu)勢如下:
1、靈敏度高,不受電磁噪聲之干擾。
2、體積小、重量輕、壽命長、價(jià)格低廉。
3、絕緣、耐高壓、耐高溫、耐腐蝕,適于特殊環(huán)境之工作。
4、幾何形狀可依環(huán)境要求調(diào)整,訊號傳輸容易。
5、高帶寬,通訊量大衰減小,傳輸距離遠(yuǎn)。
6、訊號串音小,傳輸質(zhì)量高。
7、保密性高。
8、便于敷設(shè)及搬運(yùn)原料。
光纜傳輸?shù)膶?shí)現(xiàn)與發(fā)展形成了它的幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)。相對于銅線每秒1.54MHZ的速率,光纖網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行速率達(dá)到了每秒2.5GB。從帶寬看,很大的優(yōu)勢是:光纖具有較大的信息容量,這意味著能夠使用尺寸很小的電纜,將來就不用更新或增強(qiáng)傳輸光纜中信號。光纖電纜對諸如無線電、電機(jī)或其他相鄰電纜的電磁噪聲具有較大的阻抗,使其免于受電噪聲的干擾。從長遠(yuǎn)維護(hù)角度來看,光纜最終的維護(hù)成本會(huì)非常低。光纖使用光脈沖沿光線路傳輸信息,以替代使用電脈沖沿電纜傳輸信息。在系統(tǒng)的一端是發(fā)射機(jī),是信息到光纖線路的起始點(diǎn)。發(fā)射機(jī)接收到的已編碼電子脈沖信息來自于銅線電纜,然后將信息處理并轉(zhuǎn)換成等效的編碼光脈沖。使用發(fā)光二極管或注入式激光器產(chǎn)生光脈沖,同時(shí)采用透鏡,將光脈沖集中到光纖介質(zhì),使光脈沖沿線路在光纖介質(zhì)中傳輸。由內(nèi)部全反射原理可知,光脈沖很容易沿光纖線路運(yùn)動(dòng),光纖內(nèi)部全反射原理說明了當(dāng)入射角超過臨界值時(shí),光就不能從玻璃中溢出;相反,光纖會(huì)反射回玻璃內(nèi)。應(yīng)用這一原理制作光纖的多芯電纜,使得以光脈沖形式沿光線路傳輸信息成為可能。光纖傳輸具有衰減小、頻帶寬、抗干擾性強(qiáng)、安全性能高、體積小、重量輕等優(yōu)點(diǎn),所以在長距離傳輸和特殊環(huán)境等方面具有無法比擬的優(yōu)勢。傳輸介質(zhì)是決定傳輸損耗的重要因素,決定了傳輸信號所需中繼的距離,光纖作為光信號的傳輸介質(zhì)具有低損耗的特點(diǎn),光纖的頻帶可達(dá)到1.0GHz以上,一般圖像的帶寬只有8MHz,一個(gè)通道的圖象用一芯光纖傳輸綽綽有余,在傳輸語音、控制信號或接點(diǎn)信號方面更為優(yōu)勢。光纖傳輸中的載波是光波,光波是頻率極高的電磁波,遠(yuǎn)遠(yuǎn)比電波通訊中所使用的頻率高,所以不受干擾。且光纖采用的玻璃材質(zhì),不導(dǎo)電,不會(huì)因斷路、雷擊等原因產(chǎn)生火花,因此安全性強(qiáng),在易燃,易爆等場合特別適用。
組成部分
光源(又稱光發(fā)送機(jī)),傳輸介質(zhì)、檢測器(又稱光接收機(jī))。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)之間的光纖傳輸中,光源和檢測器的工作一般都是用光纖收發(fā)器完成的,光纖收發(fā)器簡單的來說就是實(shí)現(xiàn)雙絞線與光纖連接的設(shè)備,其作用是將雙絞線所傳輸?shù)男盘栟D(zhuǎn)換成能夠通過光纖傳輸?shù)男盘?光信號)。當(dāng)然也是雙向的,同樣能將光纖傳輸?shù)男盘栟D(zhuǎn)換能夠在雙絞線中傳輸?shù)男盘?,?shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)間的數(shù)據(jù)傳輸。在普通的視、音頻、數(shù)據(jù)等傳輸過程中,光源和檢測器的工作一般都是由光端機(jī)完成的,光端機(jī)就是將多個(gè)E1信號變成光信號并傳輸?shù)脑O(shè)備,所謂E1是一種中繼線路數(shù)據(jù)傳輸標(biāo)準(zhǔn),我國和歐洲的標(biāo)準(zhǔn)速率為2.048Mbps,光端機(jī)的主要作用就是實(shí)現(xiàn)電一光、光一電的轉(zhuǎn)換。由其轉(zhuǎn)換信號分為模擬式光端機(jī)和數(shù)字式光端機(jī)。因此,光纖傳輸系統(tǒng)按傳輸信號可分為數(shù)字傳輸系統(tǒng)和模擬傳輸系統(tǒng)。模擬傳輸系統(tǒng)是把光強(qiáng)進(jìn)行模擬調(diào)制,將輸入信號變?yōu)閭鬏斝盘柕恼穹?頻率或相位)的連續(xù)變化。數(shù)字傳輸系統(tǒng)是把輸入的信號變換成“1”,“O”脈沖信號,并以其作為傳輸信號,在接受端再還原成原來的信號。當(dāng)然,隨著光纖傳輸信號的不同所需要的設(shè)備有所不同。光纖作為傳輸介質(zhì),是光纖傳輸系統(tǒng)的重要因素??砂床煌姆绞竭M(jìn)行分類:按照傳輸模式來劃分: 光線只沿光纖的內(nèi)芯進(jìn)行傳輸, 只傳輸主模我們稱之為單模光纖(Single—Mode)。有多個(gè)模式在光纖中傳輸,我們稱這種光纖為多模光纖(Multi-Mode)。
按照纖芯直徑來劃分:緩變型多模光纖、緩變增強(qiáng)型多模光纖和緩變型單模光纖按照光纖芯的折射率分布來劃分:階躍型光纖(Step index fiber),簡稱SIF;梯度型光纖(Graded index fiber),簡稱GIF;環(huán)形光纖(river fiber);W型光纖。
光纜:點(diǎn)對點(diǎn)光纖傳輸系統(tǒng)之間的連接通過光纜。光纜含1根光纖(稱單纖),有2根光纖(稱雙纖),或者更多。
說起光纖網(wǎng)絡(luò)很多人都是模棱兩可的,對于光纖的傳輸來說,我們首先需要了解一下它的構(gòu)成部分,光纖傳輸,即以光導(dǎo)纖維為介質(zhì)進(jìn)行的數(shù)據(jù)、信號傳輸。光導(dǎo)纖維,不僅可用來傳輸模擬信號和數(shù)字信號,而且可以滿足視頻傳輸?shù)男枨蟆?/p>
光纖傳輸?shù)木嚯x優(yōu)勢和原理
光纖傳輸主要是通過光導(dǎo)纖維為介質(zhì)進(jìn)行數(shù)據(jù)及信號傳輸,而視頻傳輸需求也能滿足。光纖傳輸訊號使用非常方便,基本都是用光纜來進(jìn)行的,如果不使用中繼器的話,單根光導(dǎo)纖維傳輸距離能達(dá)到幾十公里,可見光纖承擔(dān)的通訊量是非常大的。
光纖傳輸優(yōu)勢
1、靈敏度高,不受噪聲的干擾。
2、體積小、重量輕、壽命長、物美價(jià)廉。
3、絕緣、耐高壓、高溫、腐蝕,適于特殊環(huán)境。
4、可依環(huán)境要求調(diào)整,訊號傳輸容易。
5、高帶寬,通訊量減小,距離遠(yuǎn)。
6、串音小,質(zhì)量高。
7、保密性高。
8、便于敷設(shè)及搬運(yùn)原料。
光纖傳輸速度
真空中速度高達(dá)每秒30萬公里。在通訊光纜中,由于光信號要沿著光纖壁折射,研究表明,石英玻璃光纖中光的速度比在真空中慢31%。英格蘭南安普敦大學(xué)研究人員設(shè)計(jì)了一種空心光纖,讓光纖通訊速度達(dá)到光速的99.7%,可以大幅降低傳輸延遲問題,訊號衰減問題,讓該項(xiàng)技術(shù)無法用在長距離傳輸上。
光纖傳輸距離
光纖通信系統(tǒng)中,最基本的模式為:光收發(fā)器---光纖----光收發(fā)器
可以看到影響傳輸距離的主體就是光收發(fā)器和光纖。
光纖傳輸距離由四個(gè)因素決定:
1.光功率。耦合進(jìn)光纖的功率越大,距離越長。
2.色散。色散大,出現(xiàn)的波形失真就嚴(yán)重。距離越長,波形失真就越嚴(yán)重。在數(shù)字通信系統(tǒng)中,波形失真將引起碼間干擾,使光接收靈敏度降低,影響系統(tǒng)的中繼距離。
3.損耗。包括光纖活動(dòng)連接器損耗及熔接損耗,主要是每公里損耗。每公里損耗越小,損失就越小,傳輸距離就越遠(yuǎn)。
4.接收機(jī)靈敏度。靈敏度越高,接收光功率越小,距離就越長。
光纖傳輸一般使用光纜進(jìn)行,單根光導(dǎo)纖維的數(shù)據(jù)傳輸速率能達(dá)幾Gbps,在不使用中繼器的情況下,傳輸距離能達(dá)幾十公里。看完了什么是光纖傳輸?shù)慕榻B,下面我們就一起來了解下光纖傳輸原理的相關(guān)知識。
采用光纖傳輸媒介,位于交換設(shè)備之間為各種專業(yè)網(wǎng)提供透明傳輸通道的傳輸網(wǎng)絡(luò)。
光纖傳輸方式是指以光纖為媒質(zhì)的傳輸方式。分析光纖傳輸物理過程的方法主要有兩種:射線理論(幾何光學(xué))分析方法,是把光波作為射線,根據(jù)光的全反向定律來解釋光波在光纖中傳播的物理過程。這種分析方法僅能給出近似的結(jié)果,但容易理解。
它適用于光波長遠(yuǎn)小于光纖纖芯幾何尺寸的場合。單模光纖因幾何尺寸很小,故不適用這種分析方法。模式理論分析方法,是以電磁波理論為基礎(chǔ),從麥克斯韋方程出發(fā)建立波動(dòng)方程,利用光纖的邊界條件求得結(jié)果,得出光纖的傳輸參數(shù)。模式理論分析方法將給出光纖中電磁場結(jié)構(gòu)形式的完整描述。2100433B