【文章內(nèi)容簡介】 光纖分類命名為 型光纖。 (5) 類光纖是非零色色散位移單模光纖，目前分為 、 和 三個(gè)子類， IEC 和 GB/T 把 類光纖分類命名為 B4 類光纖。 光纜的介紹 光纜 (optical fiber cable)主 要是由光導(dǎo)纖維（細(xì)如頭發(fā)的玻璃絲）和塑料保護(hù)套管及塑料外皮構(gòu)成 ， 光纜內(nèi)沒有金、銀、銅鋁等金屬，一般無回收價(jià)值。光纜是一定數(shù)量的光纖按照一定方式組成纜心，外包有護(hù)套，有的還包覆外護(hù)層，用以實(shí)現(xiàn)光信號傳輸?shù)囊环N通信線路。即由光纖 (光 傳輸載體 )經(jīng)過一定的工藝而形成的線纜 。 圖 21 光纜 光纜歷史 1976 年，美國貝爾研究所在亞特蘭大建成第一條光纖通信實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，采用了西方電氣公司制造的含有 144 根光纖的光纜。 1980 年，由多模光纖制成的商用光纜開始在市內(nèi)局間中繼線和少數(shù)長途線路上采用。單模光纖制成的商用 光纜于 1983 年開始在長途線路上采用。 1988 年，連接美國與英法之間的第一條橫跨大西洋海底光纜敷設(shè)成功，不久又建成了第一條橫跨太平洋的海底光纜。中國于 1978 年自行研制出通信光纜，采用的是多模光纖，纜心結(jié)構(gòu)為層絞式。曾先后在上海、北京、武漢等地開展了現(xiàn)場試驗(yàn)。后不久便在市內(nèi)電話網(wǎng)內(nèi)作為局間中繼線試用， 1984 年以后，逐漸用于長途線路，并開始采用單模光纖。 通信光纜比銅線電纜具有更大的傳輸容量，中繼段距離長、體積小，重量輕，無電磁干擾，自 1976 年以后已發(fā)展成長途干線、市內(nèi)中繼、近海及跨洋海底通信、以及局域網(wǎng) 、專用網(wǎng)等的有線傳輸線路骨干，并開始向市內(nèi)用戶環(huán)路配線網(wǎng)的領(lǐng)域發(fā)展，為光纖到戶、寬代綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)提供傳輸線路。 光纜的種類 光纜的種類很多，其分類的方法就更多，下面介紹一些習(xí)慣的分類： (1)按敷設(shè)方式分有：自承重架空光纜 、 管道光纜 、 鎧裝地埋光纜和海底光纜。 34Mb/s 光纖通信系統(tǒng)工程設(shè) 計(jì) 9 (2)按光纜結(jié)構(gòu)分有：束管式光纜 、 層絞式光纜 、 緊抱式光纜 、 帶式光纜，非金屬光纜和可分支光纜。 (3)按用途分有：長途通訊用光纜、短途室外光纜、混合光纜和建筑物內(nèi)用光纜。 光纜網(wǎng)是信息高速路的基石 光纜是當(dāng)今信息社會各種信息網(wǎng)的主要 傳輸工具。如果把 “互聯(lián)網(wǎng) ”稱作 “信息高速公路 ”的話，那么，光纜網(wǎng)就是信息高速路的基石 光纜網(wǎng)是互聯(lián)網(wǎng)的物理路由。一旦某條光纜遭受破壞而阻斷，該方向的 “信息高速公路 ”即告破壞。通過光纜傳輸?shù)男畔ⅲ送ǔ５碾娫?、電?bào) 、傳真以外，現(xiàn)在大量傳輸?shù)倪€有電視信號 、 銀行匯款、股市行情等一刻也不能中斷的信息。目前，長途通信光纜的傳輸方式已由 PDH向 SDH發(fā)展，傳輸速率已由當(dāng)初的 140MB/S 發(fā)展到 、 16。 也就是說，一對纖芯可開通 3 萬條、 12萬條、 48 萬條甚至向 更多話路發(fā)展。如此大的傳輸容量，光纜一旦阻斷不但給電信部門造成巨大損失，而且由于通信不暢 會給廣大群眾造成諸多不便，如計(jì)算機(jī)用戶不能上網(wǎng)、股票行情不能知曉、銀行匯兌無法進(jìn)行、異地存取成為泡影、各種信息無法傳輸。在邊遠(yuǎn)山區(qū)，一旦光纜中斷，就會使全縣甚至光纜沿線幾個(gè)縣在通信上與世隔絕，成為孤島。給黨政軍機(jī)關(guān)和人民群眾造成的損失是無法估量的。 光端機(jī)的介紹 當(dāng)今社會 ,光纖通信已成為通信的主要手段之一。同時(shí)，光纖通訊技術(shù)也在飛速的發(fā)展，使得光纖傳輸系統(tǒng)以其眾多的優(yōu)點(diǎn)，贏得了大家的青睞。 光纖傳輸系統(tǒng)具有以下顯著 優(yōu)點(diǎn)：容量大、傳輸距離遠(yuǎn) 、 抗干擾能力強(qiáng)等。 光傳輸系統(tǒng)由光發(fā)送機(jī) 、傳輸介質(zhì)、 光接收機(jī) 三部分組成 。 其中， 光發(fā)送機(jī)與光接收機(jī)統(tǒng)稱為光端機(jī)。 光端機(jī)是 光纖通信系統(tǒng)中的光纖傳輸中斷設(shè)備，它們位于電端機(jī)和光纖傳輸線路之間 。光端機(jī)就是將多個(gè) E1 信號變成光信號并傳輸?shù)脑O(shè)備 ， 它的作用主要就是實(shí)現(xiàn)電 光和光 電轉(zhuǎn)換。光端機(jī)根據(jù)傳輸 E1 口數(shù)量的多少，價(jià)格也不同。一般最小的光端機(jī)可以傳輸 4個(gè) E1，目前最大的光端機(jī)可以傳輸 4032 個(gè) E1。 圖 22 光端機(jī) 由于光纖傳輸?shù)姆N種優(yōu)點(diǎn)，光端機(jī)應(yīng)用的場合非常廣泛。例如可以應(yīng)用于企業(yè)內(nèi)部部門34Mb/s 光纖通信系統(tǒng)工程設(shè) 計(jì) 10 之間長距離局域 網(wǎng)絡(luò) 之間的 數(shù)據(jù)通信 、移動網(wǎng)絡(luò)中無線基站間傳輸系統(tǒng)，公共交換 電話網(wǎng) 中遠(yuǎn)端線路單元，商業(yè)網(wǎng)中提供專線及 PABX 群路的網(wǎng)絡(luò)終端，校園網(wǎng)中的點(diǎn)對點(diǎn)鏈路和 接入網(wǎng)中用于通常的信號傳輸?shù)鹊?。目前光端機(jī)應(yīng)用最多的方面就是長距離視頻和數(shù)據(jù)的傳輸。在高速公路、銀行、電力、 電信 等的監(jiān)控領(lǐng)域都要求對視頻信號進(jìn)行遠(yuǎn)程的傳輸，目前主要的解決方法是利用光端機(jī)將視頻信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號通過光纖進(jìn)行傳輸。此外光端機(jī)在遠(yuǎn)程 視頻會議 、遠(yuǎn)程教學(xué)、遠(yuǎn)程醫(yī)療、通訊等諸多領(lǐng)域都有很廣闊的用武之地，未來的光端機(jī)將向著數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化的方向發(fā)展。 下圖是光端機(jī)的 工作 原理： 圖 23 光端機(jī)工作原理圖 模擬光端機(jī) 模擬光端機(jī)采用了 PFM 調(diào)制技術(shù)實(shí)時(shí)傳輸圖像信號，是目前使用較多的一種。發(fā)射端將模擬視頻信號先進(jìn)行 PFM 調(diào)制后 (一般有調(diào)頻、調(diào)相、調(diào)幅幾種方式，從而把模擬光端機(jī)分成調(diào)頻、調(diào)相、調(diào)幅等幾種光端機(jī) )，再進(jìn)行電 光轉(zhuǎn)換，光信號傳到接收端后，進(jìn)行光 電轉(zhuǎn)換，然后進(jìn)行 PFM 解調(diào)，恢復(fù)出視頻信號。由于采用了 PFM 調(diào)制技術(shù)，其傳輸距離很容易就能達(dá)到 30 Km 左右，有些產(chǎn)品的傳輸距離可以達(dá)到 60 Km，甚至上百公里。并且，圖像信號經(jīng)過傳輸后失真很小，具有很高的信噪比和很小的非線性 失真。通過使用波分復(fù)用技術(shù)，還可以在一根光纖上實(shí)現(xiàn)圖像和數(shù)據(jù)信號的雙向傳輸。 數(shù)字光端機(jī) 由于數(shù)字技術(shù)與傳統(tǒng)的模擬技術(shù)相比在很多方面都具有明顯的優(yōu)勢，所以正如數(shù)字技術(shù)在許多領(lǐng)域取代了模擬技術(shù)一樣，光端機(jī)的數(shù)字化也是一種必然趨勢。目前，數(shù)字圖像光端機(jī)主要有兩種技術(shù)方式：一種 是 MPEG II 圖像壓縮數(shù)字光端機(jī)，另一種是非壓縮數(shù)字圖像光端機(jī)。圖像壓縮數(shù)字光端機(jī)一般采用 MPEG II 圖像壓縮技術(shù)，它能將活動圖像壓縮成 N 2Mbps的數(shù)據(jù)流通過標(biāo)準(zhǔn)電信通信接口傳輸或者直接通過光纖傳輸。由于采用了圖像壓縮技術(shù) ，它能大大降低信號傳輸帶寬。 34Mb/s 光纖通信系統(tǒng)工程設(shè) 計(jì) 11 圖像壓縮數(shù)字光端機(jī)一般采用 MPEG II 圖像壓縮技術(shù)，它能將活動圖像壓縮成 N 2Mbps的數(shù)據(jù)流通過標(biāo)準(zhǔn)電信通信接口傳輸或者直接通過光纖傳輸。由于采用了圖像壓縮技術(shù)，它能大大降低信號傳輸帶寬，以利于占用較少的資源就能傳送圖像信號。同時(shí)，由于采用了 N 2Mbps 的標(biāo)準(zhǔn)接口，可以利用現(xiàn)有的電信傳輸設(shè)備的富裕通道傳輸監(jiān)控圖像，為工程應(yīng)用帶來了方便。不過，圖像壓縮數(shù)字光端機(jī)也有其固有的缺點(diǎn)。其致命的弱點(diǎn)就是不能保證圖像傳輸?shù)膶?shí)時(shí)性。因?yàn)閳D像壓縮與解壓縮需要一定的時(shí)間，所以一般會對所傳輸 的圖像產(chǎn)生12s的延時(shí)。因此，這種設(shè)備只適合于用在對實(shí)時(shí)性要求不高的場所，在工程使用上受到一些限制。另外，經(jīng)過壓縮后圖像會產(chǎn)生一定的失真，并且這種光端機(jī)的價(jià)格也偏高。 非壓縮數(shù)字圖像光端機(jī)的原理就是將模擬視頻信號進(jìn)行 A/D 變換后和語音、音頻、數(shù)據(jù)等信號進(jìn)行復(fù)接，再通過光纖傳輸。它用高的數(shù)據(jù)速率來保證視頻信號的傳輸質(zhì)量和實(shí)時(shí)性，由于光纖的帶寬非常大，所以這種高數(shù)據(jù)速率也并沒有對傳輸通道提出過高要求。非壓縮數(shù)字圖像光端機(jī)能提供很好的圖像傳輸質(zhì)量 (信噪比大于 60dB，微分相位失真小于 2176。 ，微分增益失真小于 2%)，達(dá)到了廣播級的傳輸質(zhì)量，并且圖像傳輸是全實(shí)時(shí)的。由于采用數(shù)字化技術(shù)，在設(shè)備中可以利用已經(jīng)很成熟的通信技術(shù)比如復(fù)接技術(shù)、光收發(fā)技術(shù)等，提高了設(shè)備的可靠性，也降低了成本。 光纖通信的介紹 光纖即為光導(dǎo)纖維的簡稱。光纖通信是以光波作為信息載體 ,以光纖作為傳輸媒介的一種通信方式。從原理上看，構(gòu)成光纖通信的基本物質(zhì)要素是光纖、光源和光檢測器。 光纖通信的原理是 在發(fā)送端首先要把傳送的信息 (如話音 )變成電信號，然后調(diào)制到激光器發(fā)出的激光束上，使光的強(qiáng)度隨電信號的幅度 (頻率 )變化而變化，并通過光纖發(fā)送出去 。在 接收端 ，檢測器收到光信號后把它變換成電信號，經(jīng)解調(diào)后恢復(fù)原信息。 光纖通信之所以發(fā)展迅猛，主要緣于它具有以下特點(diǎn)： (1)通信容量大、傳輸距離遠(yuǎn)。 (2)信號串?dāng)_小、保密性能好。 (3)抗電磁干擾、傳輸質(zhì)量好 。 (4)光纖尺寸小、重量輕、便于敷設(shè)和運(yùn)輸。 (5)材料來源豐富，環(huán)境保護(hù)好，有利于節(jié)約有色金屬銅。 (6)無輻射 ,難于竊聽。 (7)光纜適應(yīng)性強(qiáng)，壽命長。 光纖通信技術(shù)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展中幾個(gè)值得思考的問題 34Mb/s 光纖通信系統(tǒng)工程設(shè) 計(jì) 12 積極創(chuàng)新開發(fā)具有自主知識產(chǎn)權(quán)的新技術(shù) 雖然這幾年來，我國光纜電纜技術(shù)有很大發(fā)展，有一 些具有自主知識產(chǎn)權(quán)的技術(shù)已在發(fā)揮作用，但是應(yīng)該看到這種比例仍是很小的，國內(nèi)有近 200 家光纖光纜廠，但大多產(chǎn)品單一，沒有自主的知識產(chǎn)權(quán)，技術(shù)含量較低，競爭力不強(qiáng)。有資料統(tǒng)計(jì)， 1997～ 1999 年國內(nèi)企業(yè)申請光通信專利的有 132 件，其中光纖 38 件，光纜只有 19 件，而同期外國公司在中國申請光通信專利達(dá) 550 件，其中光纖光纜 37 件。還有資料報(bào)道：從 1997 年以來，國內(nèi)光通信核心技術(shù)專利是 90 件，我國自主申請的只有 9 件，僅占 10％。實(shí)際上我國的光纖光纜技術(shù)應(yīng)該說與國際水平己差距下大，因此我們作為世界第二的光纜大國，應(yīng) 該把開發(fā)具有自主知識產(chǎn)權(quán)的技術(shù)作為我們工作的重中之重，爭取創(chuàng)造更多的光纖光纜專利。 開發(fā)具有先進(jìn)技術(shù)水平、與使用環(huán)境、施工技術(shù)相配套的新產(chǎn)品 電信網(wǎng)絡(luò)在不斷發(fā)展的同時(shí)也對光纜電纜產(chǎn)品不斷提出新的要求。不難發(fā)現(xiàn)，光纜的結(jié)構(gòu)越來越依賴于使用的環(huán)境條件及施工的具體要求，在海底光纜、淺水光纜、 ADSS 及 OPGW光纜的開發(fā)中，會對這一點(diǎn)有深刻的體會。而今后光纜建設(shè)的重點(diǎn)將會隨著接入網(wǎng)、用戶駐地網(wǎng)的建設(shè)不斷展開，新一代的光纜結(jié)構(gòu)和施工技術(shù)也會基于如微型光纜、吹入或漂浮安裝及迷你型微管或小管系統(tǒng)的全套技術(shù)而 有一系列新的變化，以便有限的敷設(shè)空間得到充分、靈