光纖通信指導老師：張揚吉主題光纖總論什么是光纖?為什么使用光纖?光纖怎么工作?光纖的連接方式光損耗計算方法測試設備光纖的選擇我們可以傳輸什么信號?我們怎么傳輸信號？典型應用配置問題基本型號基本雙工型號新產品故障診斷光纖什么是光纖?三大類光纖玻璃(硅石)塑封硅石(pcs)塑料光纜的構成光纖(纖芯、包層及外護套)外護套用于減震緩沖層加強單元封裝光纜結構黑色聚亞安酯外護套緩沖層硅石保護層加強單元包層(硅石)纖芯(硅石)基本光纖結構纖芯是純玻璃材料包層為不純的玻璃材料包層折射率不同可使光線在內部全部反射包層的折射率比纖芯小不到1％緩沖層緩沖層的三個作用保護光纖表面不受損傷使光纖不易受彎曲損傷防潮緩沖層的類型緊套型室內使用小角度的彎曲抗溫度變化性能不好松套型室外使用凝膠混合物保證低溫性能抗溫度變化性能好松散型和緊套型緩沖層松散型無緩沖光纖緊套型有緩沖直接加在光纖上加強單元增加光纖強度安裝過程中或者安裝完畢之后減緩光纖所受的張力常用增加強度方法：Kevlar(最常用)環氧樹脂玻璃絲棒鋼鐵外護套外護套可以保護光纖在以下環境中使用：

惡劣環境油、臭氧、酸等等潮濕磨損高溫外護套所使用的材料PVC聚乙烯聚丙烯聚亞安酯尼龍特弗龍玻璃光纖單模纖芯直徑8到10um長距離－21km(典型距離)多模纖芯直徑50到100um中距離－3km(典型距離)多模光纖62.5um的光纖最常用典型距離到3km用于：CCTV廣播數據通信多模光纖帶寬達600MHz/km損耗為1至4dB/km(光纖/波長固定)纖芯直徑為50/62.5/85/100微米使用850nm及1310nm傳輸原器件及設備成本從中到低通常使用LED發射單模光纖典型距離達21km用于：長途電信長途CCTV長途廣播長途數據通信單模帶寬為4GHz損耗典型值為0.3dB至0.7dB/km(光纖/波長固定)纖芯直徑為8到10um使用1310nm至1550nm傳輸連續成本較高用邊發射LED或激光發射塑料和PCS光纖纖芯直徑為100um92米以內的短途傳輸低速數據傳輸醫學應用塑封硅石光纖SilicaGlassCoreHighRefractive輸入dexPlasticJacketPlasticCladdingLowRefractive輸入dexLight光纖為什么使用光纖？體積小光纜與銅纜比較光纜(8芯PVC封裝62.5/125)10mm = 8芯光纜(64視頻>2km)銅纜 10.29mm = RG-11/U(1視頻<1km)重量輕光纜對銅纜1芯PVC封裝光纖 10.45kg/kmRG-11/U 121.68kg/km抗噪聲光纖是絕緣材料不受電磁干擾(EMI)不受無線電干擾(RFI)不受高壓影響不受地回路電壓影響安全發生火災時不短路用于下列環境非常理想：危險環境爆炸環境不會短路光纖是玻璃材料的不攜帶電流不產生：熱火花 性能穩定光纖不易受潮濕影響不易被腐蝕無需定期維護壽命長使用更少的中繼器光學性能更好傳輸距離遠信號品質穩定傳輸保密不產生輻射不產生電磁脈沖不產生無線電頻率不產生任何可以被檢測的電信號高帶寬通過一根光纜可以傳輸更多的信息連接多模連接“ST”=現在工業標準(twistlock)“SC”=將來工業標準(snaplock)“SMA”=老工業標準(screwlock)單模連接“ST”或“FC/PC”=現行工業標準“SC”=將來工業標準多模/單模連接兩種主要類型

熔接機械連接光纖如何工作？光光是一種電磁能量光在真空中的傳播速率是30萬公里/秒光以波長來描述模式多模=多條光路徑(光纖直徑大)單模=單條光路徑(光纖直徑小)轉換將電脈沖轉換為光脈沖，然后通過光纖傳輸，到另一端后再轉換為電信號。光纖內部的光反射外護套包層纖芯包層外護套入射角反射角光線一內部反射方式傳播小于臨界角的光線被包層吸收外護套纖芯包層損耗光能在光纖中的損耗兩種主要類型：散射吸收兩種次要類型：微彎損耗宏彎損耗散射光功率的損耗是由于：光纖中分子分布的不均勻所致光纖材料不純散射吸收光纖材料的不純致使光纖吸收光功率微彎損耗由于包層表面的不平整引起的損耗宏彎損耗由于光纖架設過程造成的彎角引起的損耗光線穿越包層光功率預算多模62.5um

850nm損耗典型值為3.5dB/km

1310nm損耗典型值為1dB/km每一個連接點損耗為2.0dB“ST”型連接處的損耗為1.0dB單模8.3um

1310nm損耗典型值為0.6dB/km

1550nm損耗典型值為0.4dB/km每一個連接點損耗為2.0dB“ST”型連接處的損耗為1.0dB光損耗對波長00.511.522.533.585013101550多模單模光損耗以dB/km計量與波長有關單模損耗較小波長又常常被稱為“窗口”在光譜的紅外部分產生作用典型距離(連續光纖無連接點)多模@850nm(LED)， 距離達3km多模@1310nm(LED)， 距離達6km單模@1310nm(激光)， 距離達16km單模@1550nm(激光)， 距離達25km計算方法例如：2km62.5um光纖，一個連接點2kmx3.5dB(850nm)=7dB7dB(光損耗)+2.0dB(連接損耗)=9dB光纖設備的光損耗大于9dB光纖測試設備兩種主要類型光功率計時域反射儀(OTDR)信號如何傳輸？視頻單向850nm，1310nm或1550nm，多模或單模彩色或黑白NTSC，PAL，或

SECAM視頻視頻光纖音頻單向850nm，1310nm或

1550nm，多模或單模600ohm，線電平(0dBm)音頻音頻光纖數據單向或雙向850nm，1310nm或

1550nm，多模或單模RS-232，RS-422，RS-485，TTL，開關控制或Manchester數據數據光纖視頻單向/音頻雙向視頻和PTZ，音頻音頻格式(DTMF，FSK)視頻音頻音頻視頻光纖視頻單向/數據雙向視頻和PTZ數據格式RS-232，RS-422，TTL，開關控制，Manchester或疊加傳輸視頻數據數據視頻光纖視頻單向/音頻收發視頻和PTZ、對講、Modem音頻格式(DTMF、FSK)視頻音頻音頻視頻光纖視頻單向/數據收發視頻和PTZ、門禁系統、鍵盤數據格式RS-232、RS-422、RS-485、TTL、開關控制或Manchester視頻數據數據視頻光纖視頻單向/音頻收發/數據雙向視頻、音頻和PTZ數據格式RS232、RS422、TTL、開關控制、Manchester或疊加傳輸視頻音頻數據數據音頻視頻光纖視頻單向/音頻收發/數據收發視頻、音頻、PTZ、和門禁系統數據格式

RS232、RS422、TTL、開關控制或Manchester視頻音頻數據數據音頻視頻光纖視頻收發/音頻收發/數據收發視頻、音頻、PTZ、和門禁系統數據格式RS232、RS422、TTL、開關控制或Manchester視頻音頻數據數據音頻視頻光纖信號如何傳輸？方式電子多路復用光多路復用調制電子多路復用信號以副載波方式發送使用一個波長進行切換單向發送(載波（Carrier）：

由于普通電話線上只能傳輸聲音信號，因此調制解調器要將計算機上的數字信號，轉換為聲音信號后經電話線傳輸。載波實際上也是一種聲音信號，它攜帶著計算機上的數字信息。調制解調器需要載波信號進行彼此的溝通，因此只有載波信號在兩臺調制解調器之間建立起來，調制解調器才稱為連通。

副載波

第一次調制用的電載波被稱為副載波。

副載波光纖傳輸要經過兩次調制和兩次解調,兩重載波分別是光波和射頻波,射頻波也稱為副載波.)

光多路復用波分多路復用(WDM)一條光纖上傳輸多個波長一條光纖上雙向傳輸多路復用信號傳輸方向相同棱鏡調制技術強度調制(IM)頻率調制(FM)多個副載波多模WDM單工傳輸1310nm850nm光纖多模WDM雙工傳輸1310nm850nm光纖單模WDM單工傳輸1310nm1550nm光纖單模WDM雙工傳輸1310nm1550nm光纖視頻和音頻單向同一波長發送音頻作為視頻FM的副載波發送視頻音頻音頻視頻光纖視頻和數據單向同一波長發送數據作為視頻FM的副載波發送視頻數據數據視頻光纖音頻和數據單向同一波長傳輸數據作為音頻

FM的副載波發送音頻數據數據音頻光纖視頻、音頻和數據單向同一波長發送音頻作為數據FM的副載波發送視頻音頻數據數據音頻視頻光纖視頻雙向以兩個波長發送視頻視頻光纖音頻雙向以兩個波長發送音頻音頻光纖數據雙向以兩個波長發送數據數據光纖典型應用視頻和PTZ/一根光纖視頻單向,數據單向帶PTZ的攝像機控制接收器數據光纖控制發射器監視器視頻和PTZ/一根光纖視頻單向，數據雙向帶PTZ的攝像機控制接收器數據光纖控制發射器接收器收發器收發器視頻和PTZ/一根光纖視頻單向，控制信號疊加帶PTZ的攝像機控制接收器數據光纖控制發射器監視器收發器收發器4視頻和PTZ/兩根光纖4視頻單向，數據單向帶PTZ的攝像機控制接收器光纖控制發射器監視器帶PTZ的攝像機光纖4通道視頻發送4通道視頻接收數據接收·數據發送分配單元1/44/41/44/4視頻、PTZ和對講/一根光纖視頻單向、對講雙向以及PTZ帶PTZ的攝像機控制接收器數據光纖控制發射器監視器收發器收發器主通訊器遠程通訊器轉換器轉換器視頻、對講及門禁系統/一根光纖攝像機數據光纖監視器收發器收發器主通訊器遠程通訊器轉換器轉換器遠程控制器CPU視頻、對講雙向以及數據雙向數據對講和門禁系統對講雙向和數據雙向遠程控制器數據光纖CPU收發器收發器主通訊器遠程通訊器轉換器轉換器數據配置問題系統我們需要傳輸什么樣的信號？有多少信號需要傳輸？擴展要求是什么？光纖現有的：什么類型？（多模或單模）有多少損耗？(dB)距離多少？(km)有多少光纖可以使用？(#)如何連接的？(?)光纖新的距離多遠？(km)可以安裝多少光纖？(#)將安裝何種類型的光纖（多模或單模）?光功率預算是多少？(dB)設備將要傳輸什么樣的信號？光纖是什么類型？有多少光纖要使用？光功率預算是多少？連接類型是什么？模塊式還是機箱式安裝？型號定義（安保）三位數字=多模四位數字=單模(#)(#)(#)(L)(#)=光纖數-T=發射器-R=接收器(L)-R=機箱式安裝典型的型號系列監視器發射器接收器850nm光纖攝像機監視器發射器接收器1310nm光纖攝像機監視器發射器接收器1310nm或1550nm光纖攝像機系列：110V，111V，112V，170V系列：121VL系列：2123V視頻單向發射器接收器850nm光纖發射器接收器1310nm光纖發射器接收器1310nm或1550nm光纖系列：310A系列：310AL系列：2310A音頻單工音頻輸出音頻輸入音頻輸入音頻輸入音頻輸出音頻輸出發射器接收器850nm光纖發射器接收器1310nm光纖發射器接收器1310nm或1550nm光纖系列：210D，215D，220D，230D，290D系列：210D2L，215D2L220D2L,230D2L,290D2L系列：2210D，2215D，2220D，2230D，2290D數據單工及雙工數據I/O數據I/O數據I/O數據I/O數據I/O數據I/O典型雙工型號系列視頻

2通道視頻視頻視頻視頻發射器接收器多模=142V單模=2142V視頻

4通道多模=140V，904V，&908V(8視頻)單模=9904V，9908V(8視頻)+視頻視頻視頻視頻發射器接收器視頻視頻視頻視頻視頻1至32通道9000V系列(單模光纖)視頻視頻視頻視頻發射器接收器數據8/12通道多模=214D/219DRS-232，RS-422或TTL單模=2214DRS-232，RS-422或TTL收發器收發器1根或2根光纖數據數據開關控制

16通道多模=250D單模=2250D接收器發射器開關輸入繼電器輸出通道1通道1通道16通道16新產品數字插分技術9600系列(現有的)9800系列(7/99)通用疊加傳輸系列739V系列(3/99)9610V系列一個主光端機可以附帶10個節點每節點10視頻一個主光端機可以附帶1至10個視頻點對點10視頻時分多路復用(TDM)和FM操作只用于單模光纖9610V系列雙向數據作為PTZ控制RS-232，RS-422，TTL，Manchester數據模式一條或兩條光纖數據雙向作用距離大于100km10節點系統，每節點之間相距10km2根光纖傳輸10路攝像機信號，帶雙向數據遙控單元9610V2-T10主控單元9610V2-R光纖攝像機#1#2#10監視器#1#2#10數據輸入數據輸出1根光纖傳輸10路攝像機信號，帶雙向數據遙控單元9610V1-T10主控單元9610V1-R光纖攝像機#1#2#10監視器#1#2#10數據輸入數據輸出10個遙控插分節點

每節點一路視頻/數據，2根光纖攝像機#1