光传输系统运行与维护 教学课件 ppt 作者 贾璐 第2章 光传输系统通信线缆(光纤与光缆)
49页1、光传输系统运行与维护 -绪论,通信与信息工程系 2011年2月,课程前言,课程以就业为导向,以光传输设备为主线,以维护任务为载体,传授光传输设备运行与维护工作岗位的基础知识和关键知识,掌握光传输网络开通和维护技能。 本课程学习方式,以5-6位学生组成小组为单位,以团队合作的方式在学习中学会工作,在工作中学会学习。,学习内容,光传输网开通 光传输网业务配置(SDH光传输设备的组网配置) 光传输网维护 光传输设备基础维护 光传输设备配置维护 光传输设备故障处理维护,知识学习储备1光纤通信、光纤与光缆,光纤结构与导光原理 光纤通信系统基础知识 光缆类型及应用场景,光通信发展历史,探索时期的光通信 烽火台 旗语 1880年美国人贝尔(Bell)发明的光电话,光通信发展历史,光通信三要素: 光源 传输介质 光检测,光通信发展历史,难题之一:传输介质 理想光传输介质的寻找透明度很高的石英玻璃丝叫做光学纤维,简称“光纤”。 1966年7月英藉华人高锟(K.C.Kao)博士和霍克哈姆(C.A.Hockham)发表关于传输介质新概念的论文,指出利用光纤进行信息传输的可能性和技术途径,奠定了现代光通信光纤
2、通信的基础。 1970年美国康宁玻璃公司世界上第一根低损耗的石英光纤,光通信发展历史,难题之二:光源 1960年美国梅曼(T.H.Maiman)发明红宝石激光器 1970年贝尔研究所的林严雄等人研制出能够在室温下连续工作的半导体激光器。 1977年贝尔研究所和日本的电报电话公司几乎同时研制出寿命达100万小时的半导体激光器,从而有了真正实用的激光器。,光通信发展历史,1976 年,美国在亚特兰大(Atlanta)进行了世界上第一个实用光纤通信系统的现场试验。 1983年敷设了纵贯日本南北的光缆长途干线。 1988年第一条横跨大西洋 TAT-8海底光缆通信系统建成。 1989年第一条横跨太平洋 TPC-3/HAW-4 海底光缆通信系统建成。,构成Internet局域网,有线电视网的干线和分配网,构成Internet广域网,综合业务 光纤接入网,通信网,光纤通信应用,光纤通信应用,光纤通信典型应用,作为校园骨干传输网,光纤通信典型应用,光纤接入互联网,光纤通信的特点,容许频带很宽,传输容量很大 损耗很小,中继距离很长且误码率很小 重量轻、体积小 抗电磁干扰性能好 泄漏小,保密性能好 节约金
3、属材料,有利于资源合理使用,光纤结构,光纤有中心的纤芯和外围的包层同轴组成的圆柱形细丝。(裸光纤),包层:为光传输提供反射面和光隔离,并起一定的机械保护。,纤芯:光能量在纤芯中传输;折射率比包层稍高,损耗比包层更低。,光纤结构,光纤分类,阶跃光纤与渐变光纤,多模光纤与单模光纤,光纤导光原理 P18,菲涅耳定律: 1 入射角 n1sin 1 = n2sin 2 , 1 = 3,3,光纤导光原理,光纤中光波的传输原理-全反射之字线传输。,当n1n2 1 c时 发生全反射 (c:临界角),只要满足全内反射条件连续改变入射角的任何光射线都能在光纤纤芯内传输,光纤导光原理,满足全反射条件和相位一致条件: 光纤就是利用纤芯折射率高于包层折射率的特点,使落于数值孔径内的光线束缚在光纤中,并在芯边界形成全反射,这样循环往复使光信号从一端传送到另一端。,光纤导光原理 P21,只有端面入射角小于 角的光线才在光纤中以全反射的形式向前传播。此 角称为光纤波导的孔径角,通常用 max表示,而把其正弦函数定义为光纤的数值孔径,用NA表示,即 max=arcsin(NA) 光纤的数值孔径表示光纤接收入射光的能力。
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