关于小悟志网站地图归档友情链接联系Feed

云上小悟 + 

首页 » InfoTech »

光通信基础(非专业人士)

InfoTech
2014年1月12日 / 121次阅读

文章《光通信基础(非专业人士)》的特色图片

光是一种频率极高的电磁波(electromagnetic wave)。

光在光纤中是以一组独立的光线在传播(不同的角度),其中一些由于角度过大,不满足全反射的条件,最终能量被外层吸收;这些不同的光束称为模式,光束传播角度越小,模式的级越低。

全反射:光由光密(即光在其中传播速度较小的)媒质射到光疏(即光在其中传播速度较大的)媒质的界面时,全部被反射回原媒质内的现象。

光的全反射现象

光的全反射现象

 

纤芯直径的粗细不同,光纤中传输模式的数量多少也不同。

当芯径远大于光波波长时,光纤传输过程存在几十种乃至几百种传输模式,这样的光纤称为多模光纤MMFMulti-Mode Fiber)。由于不同的传播模式具有不同的速度与相位,因此长距离传播之后会产生时延差,导致光脉冲变宽,这种现象叫模式色散(dispersion)。MMF的模式色散,使数据的发射频率不能过高,距离也有限,否则信号会在远端发生重叠。这就是MMF带宽比SMF窄,距离短的原因。

当芯径的几何尺寸较小,与光波长在同一数量级,这时光纤只允许一种模式(基模)在其中传播,其余的高次模全部截止,这样的光纤叫单模光纤SMFSingle Mode Fiber)。

关于多模光纤,单模光纤

光子的能量用E=hf来计算;f是频率,h为普朗克常量;

也就是说,f频率越高,能量越大

光谱分析图

光谱分析图

 

散射(Scattering):

是指由传播介质的不均匀性引起的光纤向四周射去的现象。

拉曼效应(Raman Scattering):

1928年印度物理学家拉曼发现,指光播在被散射后频率发生变化的现象。

光纤的损耗(LossAttenuation):

光纤的损耗限制了没有光放大器的光信号传播距离,损耗有如下几种:

  1. 吸收损耗;由于制造光纤的材料本身造成,在光纤材料中的杂质如氢氧根离子(OH-),过渡金属离子(筒,铁等)对光的吸收能力极强,因此制造光纤的原料二氧化硅必须进行十分严格的化学提纯,使其纯度达到99.9999%以上;
  2. 散射损耗;由于材料不均匀使光散射而引起的损耗;
  3. 弯曲损耗;光纤的弯曲引起的损耗,对衰减系数影响不大;

衰减系数:

指光在单位长度光纤中传输时的衰耗量,单位是dB/Km.

是一个重要的特性参数,它在很大程度上决定了光纤通信的传播距离。

光纤的色散(dispersion):

光脉冲中的不同频率或模式在光纤中的速度不同,因为这些频率成分和模式到达光纤终端有先有后,是的光脉冲发生展宽,就是光纤的色散。色散有如下几种:

模式色散;

色度色散;(光源的不同频率成分有不同的群速度)

偏振模色散(PMD);

SMF光纤有两个低损耗区域:

1310nm窗口 – 色散最小;

1550nm窗口 – 损耗最小;

C-band1525nm – 1562nmL-band1565nm – 1610nm

OSNR,光信噪比;

其它常识

1米=100厘米,1厘米=10000微米,1微米=1000纳米,1纳米=10

电磁波的穿透性与频率有关,频率越低穿透性越强;

频率越高,衰减越大,覆盖范围更短,可通过加大发射功率来提升;

本文链接:http://www.maixj.net/ict/guangtongxinjichu-3394
云上小悟 麦新杰(QQ:1093023102)

相关文章

评论是美德

无力满足评论实名制,评论对非实名注册用户关闭,有事QQ:1093023102.


前一篇:
后一篇:

栏目精选


©Copyright 麦新杰 Since 2014 云上小悟独立博客版权所有 备案号:苏ICP备14045477号-1

网站二维码
拍拍贷
go to top