光纤传输基础知识

什么是传输：

传输网络是电信网络的重要组成部分。它不是过去简单的电信支撑网，而是电信运营商实现电信业务的又一重要服务网。一般来说，传输网络由三层组成：底层包括管道段、人孔、手井、管孔/子管孔、电杆、引井、标识石等基础设施，以及为上层设备(DWDM/SDH/PDH/ODF/DDF等)提供承载服务的本地站、机房等空间资源。)，电缆和光缆等。中间层：包括电缆、光缆、光缆段、电缆段、纤芯、ODF、DDF、接线盒、接线盒、光学接线盒、光学分接头、接线盒等。为上层传输逻辑网络提供承载服务。上层：包括各种传输网络设备和网络连接(DWDM/SDH/PDH)，以及传输网络的逻辑资源，如波分复用设备、传输复用设备、交叉设备、中继设备(TM、ADM、DXC、REG)以及信道、信道、电路等。

传输方式和原理：

工作层(OSI):物理层(BIT)和数据链路层(FRAME)物理介质(有线传输介质和无线传输介质):双绞线、同轴电缆、光缆、微波等。

传输系统

密集波分复用传输系统

SDH:(光)同步数字传输系统(协议)

准同步数字传输系统(协议)

光纤通信：简介

概念：利用光作为信息载体，利用光纤传输携带信息的光波，达到通信的目的。

光纤通信系统的基本组成部分：光发射机、光接收机和光纤，如图。

光纤的工作波长(工作窗口)

光纤分类：

按折射率分布分类：阶跃光纤和渐变光纤。

按传播方式分类：单模光纤和多模光纤。

阶跃光纤和渐变光纤：的折射率分布在纤芯和包层区域是均匀的，数值分别为n1和n2。然而，在纤芯和包层之间的边界处，折射率逐步变化。

光纤轴处的折射率最大(n1)，但随着截面径向的增大而逐渐减小，其变化规律一般符合抛物线规律，在纤芯和包层的边界处，刚好下降到等于包层区域折射率n2的值。包层区域的折射率分布是均匀的，即n2。

以及单模和多模光纤：

光是一种频率极高(31014 Hz)的电磁波。当它在波导-光纤中传播时，根据波动光学和电磁场理论，需要麦克斯韦方程组来求解它的传播问题。然而，经过对麦克斯韦方程组的繁琐求解，会发现当光纤纤芯的几何尺寸远大于光波的波长时，光在光纤中会以几十种甚至上百种传播模式传播，如TMmn模式、TEmn模式、HEmn模式等(其中m，n=0，1，2，3，).其中，HE11模式称为基本模式，其他模式称为高阶模式。当光纤的几何尺寸(主要是纤芯直径)可以与光波长进行比较时，例如纤芯直径d1在5 ~ 10微米范围内，光纤只允许一种模式(基模HE11)在其中传播，其他所有高阶模式都被切断。这种光纤被称为单模光纤。

由于它只允许一种模式在其中传播，从而避免了模式色散的问题，因此单模光纤具有非常宽的带宽，特别适合大容量光纤通信。当光纤的几何尺寸(主要是纤芯直径d1)远远大于光波的波长(约1微米)时，光纤中就会出现几十种甚至上百种传播模式，称为多模光纤。

不同的传播模式会有不同的传播速度和传播相位，因此在长距离传输后，会有时间延迟，从而导致带宽的增加