光学基础1概要课件.ppt

1、无源器件篇光纤的种类按传播模式分类：多模光纤和单模光纤按传播模式分类：多模光纤和单模光纤1 1、多模光纤：多模光纤纤芯的几何尺寸远大于光波波长，一般为、多模光纤：多模光纤纤芯的几何尺寸远大于光波波长，一般为50um50um、62.5um62.5um；光信号是以多个模式方式进行传播的，光信号的波长以主从模为准。；光信号是以多个模式方式进行传播的，光信号的波长以主从模为准。不同的传播模式会具有不同的传速度和相位，因此经过长距离的传播之后会不同的传播模式会具有不同的传速度和相位，因此经过长距离的传播之后会产生时延，导致光脉冲变宽，叫做光纤模式色散或模间色散。由于模间色散产生时延，导致光脉冲变宽，叫做

2、光纤模式色散或模间色散。由于模间色散影响较严重，降低了多模光纤的传输容量和距离，多模光纤仅用于较小容量、影响较严重，降低了多模光纤的传输容量和距离，多模光纤仅用于较小容量、短距离的光纤传输通信。短距离的光纤传输通信。50/125m渐变折射率多模光纤中传输模的数目大约是渐变折射率多模光纤中传输模的数目大约是62.5/125m多模光纤中多模光纤中传输模的传输模的1/2.5，有效地降低了多模光纤的模色散，使得带宽得到了显著的增，有效地降低了多模光纤的模色散，使得带宽得到了显著的增加。加。2 2、单模光纤：当光纤的几何尺寸可以与光波长相比拟时，即纤芯的几何尺寸、单模光纤：当光纤的几何尺寸可以与光波长相

3、比拟时，即纤芯的几何尺寸与光信号波长相差不大时，一般为与光信号波长相差不大时，一般为510um510um，光纤只允许一种模式在其中传播，光纤只允许一种模式在其中传播，其他的高次模全部被截止，这样的光纤叫做单模光纤。单模光纤只允许一种其他的高次模全部被截止，这样的光纤叫做单模光纤。单模光纤只允许一种模式在其中传播，从而避免了模间色散的问题，故单模光纤具有极宽的带宽，模式在其中传播，从而避免了模间色散的问题，故单模光纤具有极宽的带宽，特别适用于大容量的光纤通信。特别适用于大容量的光纤通信。按工作波长分类：短波长光纤和长波长光纤按工作波长分类：短波长光纤和长波长光纤短波长的光信号波长在短波长的光信号

4、波长在600nm900nm600nm900nm之间，长波长的光信号在之间，长波长的光信号在13101550nm13101550nm之之间，长波长光纤因具有衰减低，带宽宽等优点，适用于长距离、大容量的光间，长波长光纤因具有衰减低，带宽宽等优点，适用于长距离、大容量的光纤传输。纤传输。光纤结构光纤结构可分成三部分：光纤结构可分成三部分：纤芯纤芯Core (SiO2掺杂掺杂GeO2,折射率折射率n1)包层包层Clad (SiO2掺杂掺杂B2O3或或F,折射率折射率n2)n1 n2 涂覆层涂覆层Coating(环氧树脂或硅橡胶环氧树脂或硅橡胶)单模光纤单模光纤:9/125/250um；多模光纤；多模光

5、纤:50/125/250um(Bare Fiber 裸光纤裸光纤)再外面还有缓冲层及套塑层再外面还有缓冲层及套塑层(尼龙、聚乙烯或聚丙烯等材料尼龙、聚乙烯或聚丙烯等材料)光纤外径可选择光纤外径可选择0.9mm,2.0mm,3.0mm(900um,2000um,3000um)光纤截面多模光纤与单模光纤1.单模光纤单模光纤是只传导一个模式的光纤2.多模光纤多模光纤是传导多个模式的光纤阶跃多模光纤Step Index Fiber梯度多模光纤GIF:Graded Index Fiber折射率分布折射率分布阶跃光纤，脉冲展宽严重，传输带宽窄。梯度光纤的模间色散要比阶跃光纤小得多，从而有更高的传输带宽。常

6、用光纤类型11、G.651光纤光纤(多模光纤)多模渐变光纤（GIF：Graded Index Fiber）ITU-T G.651光纤即OM2/OM3多模光纤（50/125)。ITU-T推荐光纤中 并没有OM1多模光纤（62.5/125)，但它们在美国仍非常普遍使用。工作窗口：850 nm 应用：接入网，局域网 缺点：不能用于大容量，长距离通信 Corning InfiniCor SXi (OM2-150)#Corning InfiniCor SX+(OM3-300)Corning InfiniCor eSX+(OM3-550,a.k.a.OM4)常用光纤类型22 2、G.652G.652光纤光

7、纤 (非色散位移单模光纤)常规单模光纤或非色散位移光纤（第一代单模光纤）分G.652.A、B、C、D四种规格，每种规格的性能不同 在1310nm波长窗口色散性能最佳，是目前应用最广泛的光纤 工作窗口：在1310nm处(零色散)，色散小，衰耗大-PDH 在1550nm处(最小损耗)，色散大，衰耗小 SDH CorningSMF-28 (dual-window single-mode fiber)#Corning#Corning SMF-28eSMF-28e single-mode fiber with low water peak attenuation single-mode fiber wi

8、th low water peak attenuation (an ITU-T G.652.D-compliant optical fiber (an ITU-T G.652.D-compliant optical fiber，也称全波光纤或，也称全波光纤或低水峰光纤低水峰光纤)G.652A型光纤，支持10Gbit/s系统传输距离可达400km，10Gbit/s以太网的传输达40km，支持40Gbit/s系统的距离为2km。G.652B型光纤，支持10Gbit/s系统传输距离可达3000km以上，40Gbit/s系统的 传输距离为80km。G.652C型光纤，基本属性与G.652A相同，但在1

9、550nm的衰减系数更低，而且 消除了1380nm附近的水吸收峰，即系统可以工作在13601530nm波段。G.652D型光纤，属性与G.652B光纤基本相同，而衰减系数与G.652C光纤相同，即 系统可以工作在13601530nm波段。常用光纤类型33 3、G.653G.653光纤光纤 (色散位移单模光纤)色散位移光纤（DSF:Dispersion Shifted Fiber）（第二代单模光纤）工作窗口：在1550nm，衰耗和色散皆为最小，可实现大容量长距离传输通过制造工艺将零色散转移到1550nm处，使得光纤在1550处同时具有零色散和最小损耗。应用：长距离全光中继传输，光孤子通信。缺点：

10、1550nm 的零色散因出现四波混频效应(FWM),带来严重的非线形效应，不利于WDM(波分复用)方面的应用。常用光纤类型4-54 4、G.654G.654光纤光纤 (截止波长位移单模光纤)超低损耗光纤，主要用于海底光缆 1550nm最低损耗单模光纤(选用纯SiO2芯来降低光纤的衰减)在G.652光纤的基础上将1550nm处的 损耗进一步降低为0.18dB/km 工作窗口：1550nm 应用：长距离无中继传输的海底光缆，制造困难，价格昂贵。5 5、G.655G.655光纤光纤 (非零-色散位移单模光纤)非零-色散位移光纤(NZ-DSF:Non Zero-DSP)，属于色散位移光纤，不过在155

11、0nm处色散不是零值，克服了G.652光纤在1550nm处色散受限和 G.653光纤在1550nm处零色散出现四波混频非线形效应的缺陷(将1550nm处 的零色散向 1525nm或1585nm处转移，1550处的微小色散来控制非线形效应)工作波长：1550nm 应用：DWDM系统，光孤子通信常用光纤类型6-76 6、G.656G.656光纤光纤(低斜率非零-色散位移单模光纤)G.656是未来导向光纤，工作波长明显增大，包括S，C和L波段(1460到1625nm)，是非零-色散位移光纤 (NZ-DSF)的一种，对于色散的速度有严格的要求 工作窗口：1460到1625nm 应用：确保DWDM系统中

12、更大波长范围的传输性能。7 7、G.657G.657光纤光纤 (耐弯单模光纤)ITU-T光纤系列中的最新成员。根据FTTx技术需求及组装应用而生的新产品。G.657A光纤与G.652光纤兼容 工作波长：1310nm(色散小，衰耗大)，1550nm(色散大，衰耗小)应用：FTTx(FTTx技术最常用的光纤为G.652和G.657)光纤选择多模光纤多模光纤单模光纤单模光纤名称名称渐变折射率多模光纤渐变折射率多模光纤非色散位移单模光纤非色散位移单模光纤 非零色非零色散位移散位移单模光单模光纤纤宽带光传宽带光传输用非零输用非零色散单模色散单模光纤光纤小弯曲半小弯曲半径光纤径光纤ITU-TITU-T分类

13、G.651G.652G.655G.656G.657子分类50/12562.5/125A、BC、DA、B、CIECIEC分类A1aA1bB1.1B1.3B4子系列子系列俗称传统50/125新一代50/125BIF15等代号OM2:1G/2000OM3:10G 150/300/500OM1应用场应用场合合以太网、视频等局域网，覆盖距离2km以内高速以太网、办公楼竖井布线、局域网汇聚层链路等，对应距离以太网、视频等局域网，覆盖距离2km以内通信干线、城域网、本地网、光纤接入等，中继距离达600km，以太网通信达20km通信干线、城域网、本地网、光纤接入等，中继距离达600km，以太网通信可以达20k

14、m，多业务密集波分复用，骨干网等粗波分复用和密集波分复用系统FTTH应用，楼内布线常用光纤类型简表名称名称工作窗口工作窗口特点特点应用应用G.651多模渐变光纤850nm便宜中小容量、短距离G.652常规单模光纤(非色散位移单模光纤)1310nm零色散PDH1550nm最低损耗SDHG.653色散位移单模光纤1550nm零色散和最低损耗长途干线G.654最低损耗单模光纤1550nm进一步降低最低损耗海底长途干线G.655非零色散位移单模光纤1550nm零色散在1550附近DWDM光孤子通信常用多模光纤ISO/IEC 11801ISO/IEC 11801在在20022002年年9 9月正式颁布了

15、新的多模光纤标准等级，将多模光纤重新分为月正式颁布了新的多模光纤标准等级，将多模光纤重新分为OM1OM1、OM2OM2和和OM3OM3三类，其中三类，其中OM1OM1指目前传统指目前传统62.5m62.5m多模光纤，多模光纤，OM2OM2指目前传统指目前传统50m50m多模多模光纤，光纤，OM3OM3就是新增的就是新增的50m50m万兆光纤。传统的万兆光纤。传统的62.5m62.5m多模光纤在多模光纤在850nm850nm的带宽只有的带宽只有200MHz200MHz，即使在，即使在1300nm1300nm的带宽也只有的带宽也只有 500MHz500MHz，根本就无法真正进行万兆传输，而，根本就

16、无法真正进行万兆传输，而OM3OM3万兆万兆50m50m多模光纤在多模光纤在850nm850nm的带宽可以高达的带宽可以高达2000MHz.Km2000MHz.Km。传统的传统的OM1OM1和和OM2OM2多模光纤从标准上和设计上均以多模光纤从标准上和设计上均以LEDLED方式为基础，随着网络速率和规方式为基础，随着网络速率和规模的提高，调制速率达到模的提高，调制速率达到 Gb/sGb/s的短波长的短波长VCSELVCSEL激光光源成为高速网络的光源之一。由激光光源成为高速网络的光源之一。由于两种发光器件的不同，必须对光纤本身进行改造，以适应光源的变化。于两种发光器件的不同，必须对光纤本身进行

17、改造，以适应光源的变化。为了满足为了满足10Gb/s10Gb/s传输速率的需要，国际标准化组织传输速率的需要，国际标准化组织/国际电工委员会（国际电工委员会（iso/ieciso/iec）和美）和美国电信工业联盟（国电信工业联盟（itaitatr42tr42）联合起草了新一代多模光纤的标准。）联合起草了新一代多模光纤的标准。iso/ieciso/iec在其所制在其所制定的新的多模光纤等级中将新一代多模光纤划为定的新的多模光纤等级中将新一代多模光纤划为OM3OM3类别。类别。OM4OM4光纤是一种激光优化型纤芯为光纤是一种激光优化型纤芯为50m50m的多模光纤，目前标准确定的指标实际是一种的多模

18、光纤，目前标准确定的指标实际是一种OM3OM3多模光纤的升级版。现在许多康宁公司在市场上销售的多模光纤的升级版。现在许多康宁公司在市场上销售的OM3OM3光纤，其实际指标已经达光纤，其实际指标已经达到到OM4OM4的标准。目前的的标准。目前的OM4OM4标准与标准与OM3OM3光纤相比，只是在光纤带宽指标做了提升。即光纤相比，只是在光纤带宽指标做了提升。即OM4OM4标准在标准在850nm850nm波长的有效模式带宽（波长的有效模式带宽（EMBEMB）和满注入带宽（）和满注入带宽（OFLOFL）相比）相比OM3 OM3 光纤都做了提光纤都做了提高。高。光纤的损耗、色散光通道参数：衰减、色散光通

19、道参数：衰减、色散光信号在光纤中传输的距离要受到色散和衰减的双重影响。光信号在光纤中传输的距离要受到色散和衰减的双重影响。衰减使在光纤中传输的光信号随着传输距离的增加而功率下降。衰减使在光纤中传输的光信号随着传输距离的增加而功率下降。850nm850nm窗口每公里衰减：窗口每公里衰减：3.03.0 3.53.5dB/kmdB/km1310nm1310nm窗口每公里衰减：窗口每公里衰减：0.30.4dB/km0.30.4dB/km1490nm1490nm每公里衰减：每公里衰减：0.250.3dB/km0.250.3dB/km1550nm1550nm窗口每公里衰减：窗口每公里衰减：0.150.25

20、dB/km0.150.25dB/km活动连接器衰耗：一般每个为活动连接器衰耗：一般每个为0.5 dB0.5 dB熔接头：每个为熔接头：每个为0.1 dB0.1 dB实际接收光功率与接收灵敏度相比较，前者应比后者高实际接收光功率与接收灵敏度相比较，前者应比后者高5dB5dB以上，以上，才能保证光传输系统长期正常工作。才能保证光传输系统长期正常工作。色散会使在光纤中传输的数字脉冲展宽，引起码间干扰，色散会使在光纤中传输的数字脉冲展宽，引起码间干扰，降低信号质量，降低信号质量，导致带宽降低。导致带宽降低。光纤损耗谱特性光纤损耗谱特性 石英光纤本身的光传输损耗或衰减来自金属杂质离子和 OH 根的吸收损

21、耗石英材料不均匀或缺陷的散射损耗，且随波长的增加而下降。但是位于1385nm 和 1245nm 的 OH 根吸收峰(水吸收峰)改变了单调下降的光纤损耗特性曲线的形状，在光纤通信用 800nm1800nm 的波长范围内，形成了损耗相对较平坦的三个工作波长窗口。第一、二、三窗口的中心波长分别是850、1310 和 1550nm，其典型损耗分别为 2dB/km0.35dB/km0.2dB/km。损耗主要机理：材料吸收、瑞利散射和辐射损耗损耗主要机理：材料吸收、瑞利散射和辐射损耗通过超纯光纤生产工艺削去1.24m及1.39m的0H-峰,实现12001650m的全波光纤,最大损耗不超过0.5dB/km,

22、为波分复用在更宽的光波范围内的应用提供了可能。损耗起因吸收损耗吸收损耗：光波通过光纤材料时，一部分光能变成热能，造成光功率的损失。：光波通过光纤材料时，一部分光能变成热能，造成光功率的损失。本征吸收：是光纤基础材料本征吸收：是光纤基础材料(如如SiO2)固有的吸收，不是杂质或缺陷引起的，固有的吸收，不是杂质或缺陷引起的，因此，本征吸收基本确定了某一种材料吸收损耗的下限。因此，本征吸收基本确定了某一种材料吸收损耗的下限。（紫外吸收、红外吸收）（紫外吸收、红外吸收）杂质吸收：由光纤材料的不纯净而造成的附加吸收损耗。杂质吸收：由光纤材料的不纯净而造成的附加吸收损耗。（金属离子、金属离子、OH离子、离

23、子、H2）散射损耗散射损耗：由于光纤的材料、形状、折射率分布等的缺陷或不均匀，使光纤、：由于光纤的材料、形状、折射率分布等的缺陷或不均匀，使光纤、中传导的光与微小粒子相碰撞发生散射，由此产生的损耗。中传导的光与微小粒子相碰撞发生散射，由此产生的损耗。散射：指光通过密度或折射率等不均匀的物质时，除了在光的传播方向以外，散射：指光通过密度或折射率等不均匀的物质时，除了在光的传播方向以外，在其他方向也可以看到光，这种现象叫光的散射。在其他方向也可以看到光，这种现象叫光的散射。附加损耗附加损耗：微弯损耗：光纤侧面受到不均匀压力，轴向上发生微米级微弯损耗：光纤侧面受到不均匀压力，轴向上发生微米级 弯曲，

24、造成纤芯弯曲，造成纤芯 与包层界面微小凹凸，产生光辐射损耗。与包层界面微小凹凸，产生光辐射损耗。弯曲损耗：光纤弯曲的曲率半径较小，光泄露到包层中，产生损耗。弯曲损耗：光纤弯曲的曲率半径较小，光泄露到包层中，产生损耗。接续损耗：光纤接续时，两纤芯间不完全吻合，致使一根光纤的出射光泄露接续损耗：光纤接续时，两纤芯间不完全吻合，致使一根光纤的出射光泄露 到包层而辐射损耗掉。到包层而辐射损耗掉。多模光纤的模间色散、差模延迟多模光纤的模间色散、差模延迟(DMD)输出有一定的时延差，使光谱变宽产生色散，导致 带宽降低，不利于高速 数字传输。脉冲展宽严重时会使相邻码元的脉冲发生部分重叠 而造成码间干扰。为降

25、低码间干扰，势必要限制传输 距离以减少色散或增加码间间距，即降低传输码速。脉冲展宽输入光脉冲输出光脉冲光带宽差模延迟(DMD，Differential Mode Delay)什么是DMD？多模光纤在传送光脉冲时，光脉冲在传送过程中会发散展宽，当这种发散状况严重到一定程度后，前后脉冲之间会相互叠加，使得接收端根本无法准确分辨每一个光脉冲信号，这种现象被称为DMD。它是接收端收到的第一个和最后一个脉冲之间的时间差。光传输速率越高，这种现象就越明显。DMD越低，系统的码间干扰越小。改善光纤的制造工艺可以很大程度上减小DMD。所以当传输10Gb/s速率时，普通光纤只能传60米，这么短的距离根本无法满足

26、智能建筑的需要。所以，国际标准TIA/EIA-455-220或IEC 60793-1-49明确指出，万兆光纤必须通过DMD测试。也就是说，未能通过DMD测试的OM3光纤不是“万兆光纤”。所以，用户选择“万兆光纤”时，一定要查看一下该“万兆光纤”是否通过DMD测试。多模光纤的多模光纤的有效模带宽有效模带宽(EMB)EMB)与距离与距离光纤等级光纤等级光纤型号光纤型号带宽（带宽（MHz.km）衰减（衰减（db/km）10Gbps距离距离OFBOverfilledBandwidth全模式带宽全模式带宽EMBEMBEffective ModalEffective ModalBandwidthBandw

27、idth有效模带宽有效模带宽Optical Mode多模850nm1310nm850nm850nm1310nm850nm1310nmOM1标准62.5/125m2005002203.51.033m300mOM2标准50/125m5005005103.51.582m300mOM250/125m-1507005008503.51.5150m300mOM350/125m-300150050020003.51.5300300OM450/125m-550350050047003.00.7550m550m单模1310nm1550nm1310/1383/1550nm标准9/125m0.30.410000-4

28、0000mCorning InfiniCor 300(OM1)Corning InfiniCor 600(OM2)Corning InfiniCor SXi(OM2-150),Corning InfiniCor SX+(OM3-300)，Corning InfiniCor eSX+(OM3-550,a.k.a.OM4)单模光纤的频率色散、偏振模色散单模光纤的频率色散、偏振模色散(PMD)多模光纤中光脉冲承载在不同传输速度的传导模上而产生的脉冲展宽多模光纤中光脉冲承载在不同传输速度的传导模上而产生的脉冲展宽称为模称为模 间色散，而单模光纤中光脉冲不同谱线分量传输速度不同而产间色散，而单模光纤中光

29、脉冲不同谱线分量传输速度不同而产生的脉冲展宽称为频率（或波长）色散。模间色散比频率色散大得多，生的脉冲展宽称为频率（或波长）色散。模间色散比频率色散大得多，因此，现代高速通信中只用单模光纤而不用多模光纤。因此，现代高速通信中只用单模光纤而不用多模光纤。理想园单模光纤中的一个传导模是一种线偏振波，即它的电场方向在理想园单模光纤中的一个传导模是一种线偏振波，即它的电场方向在传输中始终处于光纤的一个轴平面内。如果光纤有一定的不园度，则传输中始终处于光纤的一个轴平面内。如果光纤有一定的不园度，则这种线偏波会分解成速度略异的水平和垂直两个偏振波，从而产生偏这种线偏波会分解成速度略异的水平和垂直两个偏振波

30、，从而产生偏振模色散振模色散(PMD)。偏振模色散虽然很小，但会在。偏振模色散虽然很小，但会在 10Gb/s 量级上会限量级上会限制单模光纤的传输速率。制单模光纤的传输速率。光纤中的光传输可描述成完全是沿光纤中的光传输可描述成完全是沿X轴振动和完全是沿轴振动和完全是沿Y轴振动或一些光轴振动或一些光在两轴上的振动。每个轴代表一个偏振在两轴上的振动。每个轴代表一个偏振“模模”两个偏振模的到达时间差两个偏振模的到达时间差偏振模色散偏振模色散PMD单模光纤类型和损耗谱单模光纤类型和损耗谱色散的大小由时延差表示。色散的大小由时延差表示。时延：指信号传输单位长度时，所需要的时间。时延：指信号传输单位长度时

31、，所需要的时间。时延差：指不同速度的信号在时延上的差别。时延差：指不同速度的信号在时延上的差别。(e.x.G.655光纤在1,550nm波长时每千米色散等于或低于5psnm)时延本身不代表色散的大小，因为任何光信号传输某个距离都需要时间，即都时延本身不代表色散的大小，因为任何光信号传输某个距离都需要时间，即都有时延，而信号中不同频率成分或不同模式成分之间的时延差才能表示色散的有时延，而信号中不同频率成分或不同模式成分之间的时延差才能表示色散的大小。时延差越大，色散越严重。单位：大小。时延差越大，色散越严重。单位：ps/nm.kmps/nm.km各种常见的光纤接头各种常见的光纤接头SC接头LC接

32、头ST接头MTRJ接头SC connector 方型光纤接头方型光纤接头(大方头大方头)LC connector 收发分离结构光纤接头收发分离结构光纤接头(小方头小方头)ST connector 类似类似BNC光纤接头光纤接头MTRJ connector方形，一头双纤，收发一体光纤接头方形，一头双纤，收发一体光纤接头SC型连接器是由日本NTT公司开发的光纤连接器。其外壳呈矩形，所采用的插针与耦合套筒的结构尺寸与FC型完全相同，其中插针 的端面多采用PC或APC型研磨方式；紧固方式是采用插拔销闩式，不需旋转(尺寸为2.5mm)。LC型连接器是著名Bell研究室研究开发出来的，采用操作方便 的模块

33、化插孔(RJ)闩锁机理制成。LC所采用的插针和套筒的尺寸是普通SC、FC等所用尺寸的一半，为1.25mm。这样可以提高光配线架中光纤连接器的密度。目前，在单模SFF方面，LC类型的连接器实际已经占据了主导 地位，在多模方面的应用也增长迅速。光纤接头端面研磨SC/PC，LC/PCLC/PC方型光纤接头/微凸球面研磨抛光（蓝色接头为单模PC、UPC研磨）SC/APCSC/APC，LC/APC LC/APC 方型光纤接头/面呈8度角并作微凸球面研磨抛光（绿色接头单模为APC研磨）/斜划前面表示光纤接头的外部形态：FC圆头，SC方头，LC收发分离结构，ST，MTRJ/斜划后面表示光纤接头插针端面的接触

34、方式，即研磨方式：有FC、PC(UPC)、和APC FC 型表示：光纤端面为平面型连接器 PC(UPC)型表示：光纤端面为微凸球面形连接器 电信网络用,digital signal APC 型表示：光纤端面为斜八度微凸球面形连接器 广电,有线电视用，主要用于对回波损耗 要求较高的CATV模拟信号的传输上，analog video SC/PC SC/UPC SC/APC 能够混合连接，信号衰减不会很大，按照国标插损应该是小于0.5dBFC：face connect，平面对接型光纤连接器平面对接型光纤连接器PC：physical connect，对接端面是物理对接端面是物理端面，陶瓷截面为平面端面

35、，陶瓷截面为平面UPC：ultra physical connect，超级物理端面超级物理端面APC：angle polished connect，斜八度，斜八度物理物理端面，以截面中心为圆心，向端面，以截面中心为圆心，向外倾斜外倾斜8度度（灰色接头为多模接头）常见的光纤连接器常见的光纤连接器-1平面对接型光纤连接器平面对接型光纤连接器 (FC型型face connect)问题所在：问题所在：FC 型光纤连接器的接头是平面型，产生型光纤连接器的接头是平面型，产生菲涅尔反射菲涅尔反射，形成损耗和引入噪声，形成损耗和引入噪声。菲涅耳反射：菲涅耳反射：光在不同折射率的介质平面的交界面上会发生入射光的

36、部分反射光在不同折射率的介质平面的交界面上会发生入射光的部分反射。常见的光纤连接器常见的光纤连接器-2直接接触型光纤连接器直接接触型光纤连接器(PC型型physical connect)优点：优点：减少了光的菲涅尔反射，避免了回波噪声。减少了光的菲涅尔反射，避免了回波噪声。特点：插针体特点：插针体(包括光纤包括光纤)的端面研磨成凸面球，使得被连接的光纤的端面的端面研磨成凸面球，使得被连接的光纤的端面可以直接接触，实现可以直接接触，实现 物理结构的直接连接。物理结构的直接连接。光纤连接器（法兰盘光纤连接器（法兰盘）的主要性能指标的主要性能指标Adapter(Coupler)：适配器，又称法兰盘，

37、光纤活动连接器，用于设备与光纤、光纤与光纤、光纤与其他无源器件的连接，光纤活动连接器也有多模和单模之分，单模光纤的连接需采用单模光纤活动连接器，多模光纤的连接需采用多模光纤活动连接器插入损耗 =0.3dB =0.5dB重复性 =0.1dB 2000次插拔 2000次插拔重复性：即每次插拔后其损耗的变化范围，一般应小于0.1dB。多模连接器多模连接器单模连接器单模连接器SC-LC 转换适配器转换适配器Adapter 适配器适配器Converter/Hybrid Adapter：转换型适配器，即两头不一样的适配器光接收模块灵敏度光接收模块灵敏度dBm dBm mW mW 0 1.0 mW 1 1.

38、3 mW 2 1.6 mW 3 2.0 mW 4 2.5 mW 5 3.2 mW 6 4.0 mW 7 5.0 mW 8 6.0 mW 9 8.0 mW 10 10 mW 11 13 mW 12 16 mW 13 20 mW 14 25 mW 15 32 mW 16 40 mW 17 50 mW 18 64 mW 19 80 mW 20 100 mW 21 128 mW 22 160 mW 23 200 mW 24 250 mW 25 320 mWdBmdBm mW mW 26 400mW 27 500mW 28 640mW 29 800mW 30 1.0W 31 1.3W 32 1.6W 3

39、3 2.0W 34 2.5W 35 3.0W 36 4.0W 37 5.0W 38 6.0W 39 8.0W 40 10W 41 13W 42 16W 43 20W 44 25W 45 32W 46 40W 47 50W 48 64W 49 80W 50 100W 60 1000W光接收模块灵敏度：光接收模块灵敏度：指接收模块被调整到最佳状态时，在满足给定的误码率指接收模块被调整到最佳状态时，在满足给定的误码率 指标条件下，接收模块接收微弱信号的能力。指标条件下，接收模块接收微弱信号的能力。光接收模块的动态范围：光接收模块的动态范围：在保证系统的误码率指标要求下，接收模块的最低输入在保证系统的

40、误码率指标要求下，接收模块的最低输入 光功率光功率(dBm)(dBm)和最大允许输入光功率和最大允许输入光功率(dBm)(dBm)之差之差(dB)(dB)。发射功率发射功率dBmdBm路径损失路径损失dBdB接收信号强度接收信号强度dBmdBm最小发射功率最小发射功率dBmdBm路径损失路径损失dBdB接收灵敏度下限接收灵敏度下限dBmdBm最小发射功率最小发射功率dBmdBm路径损失路径损失dBdB接收灵敏度下限接收灵敏度下限dBmdBm(实际接收信号强度与接收灵敏度相比较，前者应比后者高5dB以上，才能保证光传输系统长期正常工作)dBm=10*log(mW)或或 mW=10(dBm/10)

41、0 dBm =1 mW 10 dBm=10 mW 14 dBm=25 mW 15 dBm=32 mW 16 dBm=40 mW 17 dBm=50 mW 20 dBm=100 mW 30 dBm=1000 mW=1Wmw、W、dBm、dB功率电平（dBm）:放大器的输出能力，一般单位为mw、w、dBm，dBm是取1mw作基准值，以分贝表示的绝对功率电平。换算公式：电平（dBm）=10lg(mw)1mw 10lg1 =0dBm2mw 10lg2 =3dBm 4mw 10lg4 =6dBm8mw 10lg8 =9dBm 10mw 10lg10 =10dBm1w 10lg1000 =30dBm2w

42、10lg2000 =33dBm4w 10lg4000 =36dBm从上不难看出，功率每增加一倍，电平值增加3dBm,功率每减少一倍，电平值减少3dBm。dB:dB是一个表征相对值的值，纯粹的比值，只表示两个量的相对大小关系，没有单位，当考虑甲的功率相比于乙 功率大或小 多少个dB时，按下面计算公式：10log（甲功率/乙功率），如果采用两者的电压比计算，要用20log（甲电压/乙电压）。例 甲功率比乙功率大一倍，那么10lg（甲功率/乙功率）=10lg2=3dB。也就是说，甲的功率比乙的功率大3 dB。反之，如果甲的功率是乙的功率的一半，则甲的功率比乙的功率小3 dB。2.dBm:dBm是一个

43、表示功率绝对值的值（也可以认为是以1mW功率为基准的一个比值），计算公式为：10log（功率值/1mw）。例 如果功率P为1mw，折算为dBm后为0dBm。例 对于40W的功率，按dBm单位进行折算后的值应为：10log（40W/1mw）=10log（40000）=10log4+10log10000=46dBm。3.dBw:与dBm一样，dBw是一个表示功率绝对值的单位（也可以认为是以1W功率为基准的一个比值），计算公式为：10log（功率值/1w）。dBw与dBm之间的换算关系为：0 dBw=10log1 W=10log1000 mw=30 dBm。例 如果功率P为1w，折算为dBw后为0dBw。总之，dB是两个量之间的比值，表示两个量间的相对大小，而dBm、dBw则是表示功率绝对大小的值。在dB，dBm，dBw计算中，要注意基本概念，用一个dBm（或dBw）减另外一个dBm（dBw）时，得到的结果是dB，如：30dBm-0dBm=30dB。一般来讲，在工程中，dBm（或dBw）和dBm（或dBw）之间只有加减，没有乘除。而用得最多的是减法：dBm 减 dBm 实际上是两个功率相除，信号功率和噪声功率相除就是信噪比（SNR）。dBm 加 dBm 实际上是两个功率相乘。谢谢！