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光纤实用基础知识:分类规格、专业名词解释

时间:2018-09-29 15:11 来源:菲尼特编辑部 作者:小菲 点击:

  光纤是光导纤维的简写,是一种由玻璃或塑料制成的纤维,可作为光传导工具。光纤可以分为几类?它有什么规格?传输技术相关名词解释又有哪些?

  一、光纤的分类

  光纤按传输模式来划分单模光纤(Single-mode)和多模光纤(Multi-mode),如下图所示。

光纤基础知识

  单模光纤:单条光路径,只传输一种模式的光(即只传输从某特定角度射入光纤的一束光),由于完全避免了模式色散,使得单模光纤的传输频带很宽,因而适用于大容量、长距离的传输系统,以发光二极管或激光器为光源,采用1310nm和1550nm两个波段。

  多模光纤:多条光路径,可同时在一根光纤中传输多种模式的光,由于色散和相差,其传输性能较差、频带较窄、容量小、距离也较短,以激光器为光源,采用850nm和1300nm两个波段。

  1、光纤的规格(常用)

  单模:8/125μm,9/125μm,10/125μm

  多模:50/125μm欧洲标准;62.5/125μm美国标准

  工业,医疗和低速网络:100/140μm,200/230μm

  塑料:98/1000μm用于汽车控制。

  (注:光纤内直径/光纤外直径)

  2、光纤的损耗

  二、传输技术相关名词解释

  1、数字差分复用

  指一种通过不同信道或时隙中的交叉位脉冲,同时在同一个通道上传输多个数字化数据、语音和视频信号。

  2、波分复用技术

  波分复用(WDM)是将两种或多种不同波长的光载波信号(携带各种信息)在发送端经复用器(亦称合波器,Multiplexer)汇合在一起,并耦合到光线路的同一根光纤中进行传输的技术;在接收端,经解复用器(亦称分波器或称去复用器,Demultiplexer)将各种波长的光载波分离,然后由光接收机作进一步处理以恢复原信号。这种在同一根光纤中同时传输两个或众多不同波长光信号的技术,称为波分复用。

  3、CWDM(粗波分复用)和DWDM(密集波分复用)

  通信系统的设计不同,每个波长之间的间隔宽度也有不同。按照通道间隔的不同,WDM可以细分为CWDM(粗波分复用)和DWDM(密集波分复用)。

  CWDM:波长间隔≥20nm,通常采用1470~1610nm的八个波段(每间隔20nm一个)。

  DWDM:波长间隔<10nm,窗口也在1550nm附近,光器件较贵,光端机不常用。

  CWDM和DWDM的区别主要有二点:一是CWDM载波通道间距较宽,因此,同一根光纤上能复用到10个左右波长的光波,而DWDM能复用10个以上波长的光波;二是CWDM调制激光采用非冷却激光,而DWDM采用的是冷却激光。冷却激光采用温度调谐,非冷却激光采用电子调谐。由于在一个很宽的波长区段内温度分布很不均匀,因此温度调谐实现起来难度很大,成本也很高。CWDM避开了这一难点,因而大幅降低了成本,整个CWDM系统成本只有DWDM的30%。

  4、中继

  光纤传输也是存在损耗的,所以传输的信号功率会逐渐衰减,衰减到一定程度时将造成信号失真,因此会导致接收错误。光端机的最大传输距离约120km,在超过这个距离的时候我们通过中继来完成。目前,中继分三种:1、模拟中继2、数字中继3、光中继:

  1)模拟中继:将远处传来的经过衰减的光信号转换成模拟载波信号,经处理后再转换成光信号利用新的光波发走。问题:模拟中继的过程本身会导致信号的衰减和失真,难以保证信号质量,无法多次中继。

  2)数字中继:将远处传来的经过衰减的光信号转换成数字电信号,再转换成光信号利用新的光波发走。由于数字信号能够纠错和再生,不会因发生多次转换发生信号衰减和失真,可以保证信号传输质量,可无限次中继。

  3)光中继:将远处传来的经过衰减的光信号直接放大后继续前传。这是最简单的方式,信号不需要经过任何方式的转换,但光放大器非常昂贵,很难采用。

本文标签: 多模光纤单模光纤