一、光纖的分類
光纖按傳輸模式來劃分單模光纖(Single-mode)和多模光纖(Multi-mode),如下圖所示。
單模光纖:單條光路徑,只傳輸一種模式的光(即只傳輸從某特定角度射入光纖的一束光),由于完全避免了模式色散,使得單模光纖的傳輸頻帶很寬,因而適用于大容量、長距離的傳輸系統(tǒng),以發(fā)光二極管或激光器為光源,采用1310nm和1550nm兩個波段。
多模光纖:多條光路徑,可同時在一根光纖中傳輸多種模式的光,由于色散和相差,其傳輸性能較差、頻帶較窄、容量小、距離也較短,以激光器為光源,采用850nm和1300nm兩個波段。
1.光纖的規(guī)格(常用)
單模:8/125 m,9/125 m,10/125 m
多模:50/125 m歐洲標準;62.5/125 m美國標準
工業(yè),醫(yī)療和低速網(wǎng)絡(luò):100/140 m,200/230 m
塑料:98/1000 m用于汽車控制。
(注:光纖內(nèi)直徑/光纖外直徑)
2.光纖的損耗
二、傳輸技術(shù)相關(guān)名詞解釋
1.數(shù)字差分復用
指一種通過不同信道或時隙中的交叉位脈沖,同時在同一個通道上傳輸多個數(shù)字化數(shù)據(jù)、語音和視頻信號。
2.波分復用技術(shù)
波分復用(WDM)是將兩種或多種不同波長的光載波信號(攜帶各種信息)在發(fā)送端經(jīng)復用器(亦稱合波器,Multiplexer)匯合在一起,并耦合到光線路的同一根光纖中進行傳輸?shù)募夹g(shù);在接收端,經(jīng)解復用器(亦稱分波器或稱去復用器,Demultiplexer)將各種波長的光載波分離,然后由光接收機作進一步處理以恢復原信號。這種在同一根光纖中同時傳輸兩個或眾多不同波長光信號的技術(shù),稱為波分復用。
3.CWDM(粗波分復用)和DWDM(密集波分復用)
通信系統(tǒng)的設(shè)計不同,每個波長之間的間隔寬度也有不同。按照通道間隔的不同,WDM可以細分為CWDM(粗波分復用)和DWDM(密集波分復用)。
CWDM:波長間隔 20nm,通常采用1470~1610nm的八個波段(每間隔20nm一個)。
DWDM:波長間隔 10nm,窗口也在1550nm附近,光器件較貴,光端機不常用。
CWDM和DWDM的區(qū)別主要有二點:一是CWDM載波通道間距較寬,因此,同一根光纖上能復用到10個左右波長的光波,而DWDM能復用10個以上波長的光波;二是CWDM調(diào)制激光采用非冷卻激光,而DWDM采用的是冷卻激光。冷卻激光采用溫度調(diào)諧,非冷卻激光采用電子調(diào)諧。由于在一個很寬的波長區(qū)段內(nèi)溫度分布很不均勻,因此溫度調(diào)諧實現(xiàn)起來難度很大,成本也很高。CWDM避開了這一難點,因而大幅降低了成本,整個CWDM系統(tǒng)成本只有DWDM的30%。
4.中繼
光纖傳輸也是存在損耗的,所以傳輸?shù)男盘柟β蕰饾u衰減,衰減到一定程度時將造成信號失真,因此會導致接收錯誤。光端機的最大傳輸距離約120km,在超過這個距離的時候我們通過中繼來完成。目前,中繼分三種:1、模擬中繼2、數(shù)字中繼3、光中繼:
1)模擬中繼:將遠處傳來的經(jīng)過衰減的光信號轉(zhuǎn)換成模擬載波信號,經(jīng)處理后再轉(zhuǎn)換成光信號利用新的光波發(fā)走。問題:模擬中繼的過程本身會導致信號的衰減和失真,難以保證信號質(zhì)量,無法多次中繼。
2)數(shù)字中繼:將遠處傳來的經(jīng)過衰減的光信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字電信號,再轉(zhuǎn)換成光信號利用新的光波發(fā)走。由于數(shù)字信號能夠糾錯和再生,不會因發(fā)生多次轉(zhuǎn)換發(fā)生信號衰減和失真,可以保證信號傳輸質(zhì)量,可無限次中繼。
3)光中繼:將遠處傳來的經(jīng)過衰減的光信號直接放大后繼續(xù)前傳。這是最簡單的方式,信號不需要經(jīng)過任何方式的轉(zhuǎn)換,但光放大器非常昂貴,很難采用。