光纖是一種用來傳輸光信號的通信線路，它由光學(xué)玻璃或塑料等材料制成，具有高速、長距離傳輸、抗干擾、安全等優(yōu)點，因此被廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代通信技術(shù)、醫(yī)療設(shè)備、天文觀測等領(lǐng)域。然而，在處理超過百米傳輸距離和高帶寬需求的應(yīng)用時，由于網(wǎng)線的限制，人們尋求著新的傳輸介質(zhì)。

1966年，華裔物理學(xué)家高錕于1966年在PIEE雜志上發(fā)表了題為《光頻率的介質(zhì)纖維表面波導(dǎo)》的論文，該論文從理論上分析證明了光纖作為傳輸媒介，實現(xiàn)光通信的可能性。隨后在1970年，美國康寧公司的三名科研人員馬瑞爾、卡普隆和凱克通過改進(jìn)化學(xué)相沉積法，成功研制出成傳輸損耗僅為20dB/km的低損耗石英光纖。這一突破性的研究為光通信領(lǐng)域帶來了革命性的變革。

光纖的定義

光纖是光導(dǎo)纖維的縮寫，主要成分是高純度二氧化硅（小知識：沙子主要成分也是二氧化硅），圓柱形，細(xì)如發(fā)絲。結(jié)構(gòu)簡單，由纖芯、包層和涂覆層三部分組成。具有重量輕、頻帶寬、傳輸距離遠(yuǎn)、抗干擾能力強(qiáng)、易折斷等特點。實現(xiàn)原理是“光的全反射”。

光纖的工作窗口

光纖有3個工作窗口：850nm、1310nm、1550nm。光纖在這個三個波長損耗[敏感詞]，分別為2.5dB/km,0.27dB/km,0.16dB/km。這大大提高了光纖的傳輸距離。

光纖的分類

光纖分類方法很多，常見的按照傳輸模數(shù)分為多模光纖和單模光纖。

顧名思義，多模光纖有幾十上百種傳輸模式，產(chǎn)生的色散比較大，導(dǎo)致時延、速率低等問題，傳輸距離一般不超2km，適用于建筑物內(nèi)部通信，多為橘紅色，光源為發(fā)光二極管；單模光纖只有一種傳輸模式，傳輸?shù)娜萘看螅嚯x長，適用于遠(yuǎn)程通信，顏色為[敏感詞]，光源為激光二極管。

按ITU-T建議分類 ， 單模光纖目前可以分為G.652、G.653、G.654、G.655、G.656、G.657六種。

光纖的傳輸特性

損耗和色散是光纖最重要的兩個傳輸特性，它們直接影響光傳輸?shù)男阅堋?/span>

1、光纖傳輸損耗 : 自身損耗主要有吸收損耗和散射損耗。吸收損耗是因為光波在傳輸中有部分光能轉(zhuǎn)化為熱能 ; 散射損耗是因為材料的折射率不均勻或有缺陷、光纖表面畸變或粗糙造成的。

在光纖通信系統(tǒng)中還存在非光纖自身原因的一些損耗，包括連接損耗、彎曲損耗和微彎損耗等。這些損耗的大小直接影響光纖傳輸距離的長短和中繼距離的選擇。

2、光纖傳輸色散 : 色散是光脈沖信號在光纖中傳輸，到達(dá)輸出端時發(fā)生的時間上的展寬。傳輸中引起的波形畸變。這種畸變使得通信質(zhì)量下降，從而限制了通信容量和傳輸距離。

光纖接頭

光纖的測量工具

光纖布放完成后，需要進(jìn)行測量，常用工具有紅光筆、光功率計、和光時域反射儀（OTDR）。

1、紅光筆：用于檢測光纖線路是否連通有斷點，按其最短檢測距離劃分為：5Km、10Km、15Km、20Km、25Km，30Km，35Km，40Km等。紅光筆發(fā)出的是可見光，可從光纖一段打光，在另一端看是否能看到光來判斷是否整條線路完好。

2、光功率計：測試整條光纖線路的光衰具體數(shù)值有多少。根據(jù)線路長度和情況判斷線路是否異常。光纖光衰正常范圍在-20~25dBm。

3、光時域反射計（OTDR）：用于測量光纖衰減、接頭損耗、光纖故障點定位以及了解光纖沿長度的損耗分布情況等。可以整體把握整條光纖的性能，并能[敏感詞]定位故障點的位置。

光纖傳輸系統(tǒng)

    1、組網(wǎng)圖

2、常用設(shè)備、配件

常用設(shè)備是光傳輸設(shè)備，將各種信號轉(zhuǎn)換成光信號在光纖中傳輸。包括光端機(jī)、光纖收發(fā)器、光貓等。

配件主要是光模塊、光跳線、光配線架、光纖耦合器（法蘭）等。主要功能是連接光纖、延伸光纖系統(tǒng)的長度和通路。

每經(jīng)過1個光纖耦合器光衰0.75dBm。

  光纖是一種高效、可靠、靈活、安全的通信線路，已經(jīng)成為現(xiàn)代通信技術(shù)不可或缺的一部分，并在未來的發(fā)展中有著廣闊的應(yīng)用前景。

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