光纖傳輸?shù)幕A(chǔ)知識(shí)

光纖傳輸?shù)幕A(chǔ)知識(shí)

什么是傳輸:
??? 傳輸網(wǎng)絡(luò)是電信網(wǎng)絡(luò)的重要組成部分，它已不是以往簡(jiǎn)單的電信支撐網(wǎng)絡(luò)，已經(jīng)成為電信運(yùn)營(yíng)商實(shí)現(xiàn)電信業(yè)務(wù)的另一個(gè)重要業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)。 一般來講，傳輸網(wǎng)絡(luò)由三個(gè)層面構(gòu)成 ??????? 底層：包括管道段，人井、手井、管孔/子管孔、線桿、引上井、標(biāo)石等基礎(chǔ)設(shè)施，還包括局站、機(jī)房等空間資源，它們?yōu)樯蠈釉O(shè)備（DWDM/SDH/PDH/ODF/DDF等）、電纜、光纜等提供承載服務(wù)。 ?????? 中間層：包括電纜、光纜、光纜段、電纜段、纖芯、ODF、DDF、交接箱、分線盒、光交接箱、光分歧接頭、接線盒等，它們?yōu)樯蠈觽鬏斶壿嬀W(wǎng)絡(luò)提供承載服務(wù)。 ?????? 上層：包括各類傳輸網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)連接（DWDM/SDH/PDH），以及傳輸網(wǎng)絡(luò)的邏輯資源，如：波分復(fù)用設(shè)備、傳輸復(fù)用設(shè)備，交叉設(shè)備、中繼設(shè)備（TM、ADM、DXC、REG）等以及波道、通道、電路等。
傳輸實(shí)現(xiàn)的方式和原理:
??? 工作層面（OSI）：物理層（BIT）、數(shù)據(jù)鏈路層（FRAME）物理介質(zhì)（有線傳輸介質(zhì)和無線傳輸介質(zhì) ）：雙絞線、同軸電纜、光纜、微波等

傳輸系統(tǒng)
??? DWDM：密集波分復(fù)用傳輸系統(tǒng)
??? SDH：（光）同步數(shù)字傳輸體制（協(xié)議）
?? ?PDH：準(zhǔn)同步數(shù)字傳輸體制（協(xié)議）

光纖通信概論:
概念：以光為信息載體，利用光纖傳輸攜帶信息的光波，以達(dá)到通信的目的
光纖通信系統(tǒng)的基本組成：光發(fā)送機(jī)，光接受機(jī)，光纖，如圖

光纖的工作波長(zhǎng)（工作窗口）

光纖的分類:
按折射率分布分類：階躍光纖和漸變光纖

按傳播模式分類：?jiǎn)文９饫w和多模光纖

階躍光纖和漸變光纖:在纖芯與包層區(qū)域內(nèi)，其折射率分布分別是均勻的，其值分別為n1 與n2，但在纖芯與包層的分界處，其折射率的變化是階躍的.

光纖軸心處的折射率最大（n1），而沿剖面徑向的增加而逐漸變小，其變化規(guī)律一般符合拋物線規(guī)律，到了纖芯與包層的分界處，正好降到與包層區(qū)域的折射率n2 相等的數(shù)值；在包層區(qū)域中其折射率的分布是均勻的即為n2。

單模和多模光纖:
??? 光是一種頻率極高（3×1014 赫茲）的電磁波，當(dāng)它在波導(dǎo)──光纖中傳播時(shí)，根據(jù)波動(dòng)光學(xué)理論和電磁場(chǎng)理論，需要用麥克斯韋式方程組來解決其傳播方面的問題。而通過繁瑣地求解麥?zhǔn)戏匠探M之后就會(huì)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)光纖纖芯的幾何尺寸遠(yuǎn)大于光波波長(zhǎng)時(shí)，光在光纖中會(huì)以幾十種乃至幾百種傳播模式進(jìn)行傳播，如TMmn模、TEmn模、HEmn模等等（其中m、n=0、1、2、3、……）。其中HE11模被稱為基模，其余的皆稱為高次模.光纖的幾何尺寸（主要是芯徑）可以與光波長(zhǎng)相比擬時(shí)，如芯徑d1 在5～10 微米范圍，光纖只允許一種模式（基模HE11）在其中傳播，其余的高次模全部截止，這樣的光纖叫做單模光纖。
????由于它只允許一種模式在其中傳播，從而避免了模式色散的問題，故單模光纖具有極寬的帶寬，特別適用于大容量的光纖通信。? 當(dāng)光纖的幾何尺寸（主要是纖芯直徑d1）遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于光波波長(zhǎng)時(shí)（約1 微米），光纖中會(huì)存在著幾十種乃至幾百種傳播模式，這樣的光纖叫做多模光纖。
????不同的傳播模式會(huì)具有不同的傳播速度與相位，因此經(jīng)過長(zhǎng)距離的傳輸之后會(huì)產(chǎn)生時(shí)延，導(dǎo)致光脈沖變寬。這種現(xiàn)象叫做光纖的模式色散（又叫模間色散）。模式色散會(huì)使多模光纖的帶寬變窄，降低了其傳輸容量，因此多模光纖僅適用于較小容量的光纖通信。通過漸變光纖減少模式色散，增加容量。
光纖性能參數(shù):

光纜:

光纜結(jié)構(gòu):