光纖基礎知識

    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, 以發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.光纖的規格（常用）
    單模：8/125μm，9/125μm，10/125μm
    多模：50/125μm 歐洲標準；62.5/125μm 美國標準
    工業，醫療和低速網絡：100/140μm，200/230μm
    塑料：98/1000μm 用于汽車控制。
    （注：光纖內直徑/光纖外直徑）


    2.光纖的損耗

    二、傳輸技術相關名詞解釋

    1.數字差分復用
    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字化數據、語音和視頻信號。

    2.波分復用技術
    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)在發送端經復用器(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的技術； 在接收端，經解復用器(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，稱為波分復用。

    3.CWDM（粗波分復用）和DWDM（密集波分復用）
    通信系統的設計不同，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諧，非冷卻激光采用電子調諧。由于在一個很寬的波長區段內溫度分布很不均勻，因此溫度調諧實現起來難度很大，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，所以傳輸的信號功率會逐漸衰減，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、數字中繼 3、光中繼： 
    1）模擬中繼：將遠處傳來的經過衰減的光信號轉換成模擬載波信號，經處理后再轉換成光信號利用新的光波發走。問題：模擬中繼的過程本身會導致信號的衰減和失真，難以保證信號質量，無法多次中繼。
    2）數字中繼：將遠處傳來的經過衰減的光信號轉換成數字電信號，再轉換成光信號利用新的光波發走。由于數字信號能夠糾錯和再生，不會因發生多次轉換發生信號衰減和失真，可以保證信號傳輸質量，可無限次中繼。
    3）光中繼 ：將遠處傳來的經過衰減的光信號直接放大后繼續前傳。這是的方式，信號不需要經過任何方式的轉換，但光放大器非常昂貴，很難采用。

    三、接口相關知識

  
  

    四、光端機基礎知識

    1.什么是光端機
    光端機是光纖通信中采用的一種設備，實質上就是一個電信號到光信號、光信號到電信號的。光端機可分為發射光端機、接受光端機和收發光端機。

    2.模擬光端機
    在發射端，就是將要傳輸的信號進行幅度或頻率調制然后將調制好的電信號轉化成光信號，通過光纖傳輸出去。在接收端，將光信號還原成電信號，再把信號進行解調，還原出圖像、語音或數據信號。

    3.數字光端機
    在發射端，將所要傳輸的圖像、語音以及數據信號進行數字化處理，再將這些數字信號進行復用處理，使多路低速的數字信號轉換成一路高速信號，并將這一信號轉換成光信號，通過光纖傳輸出去；在接收端，將光信號還原成電信號，還原的高速數字信號分解出原來的多路低速數字信號，最后再將這些數字信號還原成圖像、語音等模擬信號以及數據信號。