什么是光纤传输?光纤传输原理介绍

田苑月
导读 光纤传输的基本知识什么是传输:传输是电信网络的重要组成部分。它不是过去简单的电信支撑网络,而是电信运营商实现电信业务的又一重要服务

光纤传输的基本知识

什么是传输:

传输是电信网络的重要组成部分。它不是过去简单的电信支撑网络,而是电信运营商实现电信业务的又一重要服务网络。一般来说,传输网络由三层组成:底层包括管段、人孔、手井、管孔/子管孔、电杆、引井、标石等基础设施,以及为上层设备提供承载服务的本地站、机房等其他空间资源(DWDM/SDH/PDH/ODF/DDF等)。).)、电缆和光缆等。中间层:包括光缆、光缆、光缆段、光缆段、纤芯、ODF、DDF、接线盒、分线盒、光分线盒、光分路器、分线盒等。为上层传输逻辑网络提供承载服务。上层:包括各种传输网络设备和网络连接(DWDM/SDH/PDH),以及传输网络的逻辑资源,如波分复用设备、传输复用设备、交叉设备、中继设备(TM、ADM、DXC、REG)、通道、信道、电路等。

传输方式和原理:

工作层(OSI):物理层(BIT)和数据链路层(FRAME)物理介质(有线传输介质和无线传输介质):双绞线、同轴电缆、光缆、微波等。

传输系统

密集波分复用传输系统

SDH:(光)同步数字传输系统(协议)

准同步数字传输系统(协议)

光纤通信:简介

概念:利用光作为信息载体,利用光纤传输携带信息的光波,达到交流的目的。

光纤通信系统的基本组成部分:光发射机、光接收机和光纤,如图所示。

光纤的工作波长(工作窗口)

光纤分类:

按折射率分布分类:阶跃光纤和渐变光纤。

按传播方式分:单模光纤和多模光纤。

阶跃光纤和渐变光纤的折射率分布:在纤芯和包层区是均匀的,数值分别为n1和n2。然而,在纤芯和包层之间的边界处,折射率逐渐变化。

光纤轴向的折射率最大(n1),但随着截面径向的增大而逐渐减小。其变化规律一般符合抛物线规律,在纤芯和包层边界处刚好下降到等于包层区域折射率n2的值。包层区域中的折射率分布是均匀的,即n2。

单模和多模光纤:

光是一种电磁波,频率很高(31014赫兹)。当它在波导光纤中传播时,根据波动光学和电磁场理论,需要用麦克斯韦方程组来求解它的传播问题。但是,经过对麦克斯韦方程组的繁琐求解,会发现当纤芯的几何尺寸远大于光波的波长时,光会以几十甚至上百种模式在光纤中传播,如TMmn模式、TEmn模式、HEmn模式等。(其中m,n=0,1,2,3,)。其中HE11模式称为基本模式,其他模式称为高阶模式。当光纤的几何尺寸(主要是纤芯直径)可以与光波长相比较时,例如纤芯直径d1在5 ~ 10微米范围内,光纤只允许一种模式(基模HE11)在其中传播,其他所有高阶模式都被截止。这种光纤被称为单模光纤。

由于它只允许一种模式在其中传播,从而避免了模式色散的问题,因此单模光纤具有非常宽的带宽,特别适用于大容量光纤通信。当光纤的几何尺寸(主要是纤芯直径d1)远大于光波的波长(约1微米)时,光纤中会出现几十种甚至上百种传播模式,这种光纤称为多模光纤。

不同的传播方式会有不同的传播速度和相位,所以长距离传输后会有时间延迟,导致带宽的增加。

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