光纤传输系统及基础知识.ppt
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光纤传输系统及基础知识光纤传输系统及基础知识一:
电缆传输与光缆传输1:
电缆传输2:
光缆传输VIDEODATAVIDEODATA3:
区别a:
传输距离b:
复杂光传输系统所需设备:
光传输系统所需设备:
88芯多模埋地光缆芯多模埋地光缆单视频光端机单视频光端机一路视频一路视频+一路反向数据控制光端机一路反向数据控制光端机机笼机笼光缆终端盒光缆终端盒光纤跳线光纤跳线STST光纤连接头光纤连接头光缆熔接点光缆熔接点二:
光缆基础知识1:
优点a:
传输频带宽,通讯容量大;光纤的带宽为几千兆赫兹甚至更高b:
信号损耗低,传输距离远;目前的实用光纤采用纯净度很高的石英材料,在光波长为1550nm附近衰减只有0.2dB/KM,所以它的传输距离可以很远,可以达到100多KM。
c:
不受电磁干扰;光纤是绝缘材料不受电磁干扰(EMI)不受无线电干扰(RFI)不受高压影响不受地回路电压影响d:
线径细,重量轻;光缆对铜缆n1芯PVC封装光纤10.45kg/kmnRG-11/U121.68kg/kme:
性能稳定;n光纤不易受潮湿影响n不易被腐蚀n无需定期维护n寿命长f:
资源丰富;缺点:
光纤质地脆,机械强度低,要求比较好的切割,连接技术;分路,耦合比较麻烦等等。
2:
光纤的分类按传输模式分a:
单模光纤单模光纤只传输主模,没有模式色散,传输带宽很宽。
主要用于长距离大容量的光纤通讯。
通常使用的波长有1310nm或1550nmb:
多模光纤在一定的工作波长中(主要是850nm或1300nm)有多个模式同时在光纤中传输,称之为多模光纤。
由于存在色散和像差,因此此种光纤的传输性能很差,频带很窄,传输容量小,距离也短。
按芯径直径分:
按芯径直径分:
50/125um62.5/125um都是多模光纤9/125um单模光纤按外观颜色分:
多模光纤棕色单模光纤黄色3:
光缆结构光纤光纤(纤芯、包层及外护套纤芯、包层及外护套)外护套用于减震外护套用于减震缓冲层缓冲层加强单元加强单元封装封装4:
辅助器件5:
光缆的种类a:
埋地b:
架空c:
室内光缆6:
光是如何工作?
A:
光光是一种电磁能量光在真空中的传播速率是30万公里/秒光以波长来描述B:
模式单模单模单模=单条光路径单条光路径(光纤直径小光纤直径小光纤直径小光纤直径小)多模多模多模=多条光路径多条光路径(光纤直径大光纤直径大光纤直径大光纤直径大)C:
转换转换将电脉冲转换为光脉冲,然后通将电脉冲转换为光脉冲,然后通过光纤传输,到另一端后再转换过光纤传输,到另一端后再转换为电信号。
为电信号。
D:
光纤内部的光反射光纤内部的光反射E:
损耗损耗光能在光纤中的损耗光能在光纤中的损耗两种主要类型:
两种主要类型:
散射散射吸收吸收两种次要类型:
两种次要类型:
微弯损耗微弯损耗宏弯损耗宏弯损耗宏弯损耗宏弯损耗由于光纤架设过程造成的弯角引起由于光纤架设过程造成的弯角引起的损耗的损耗光线穿越包层光线穿越包层7:
常用光器件分路器波分复用器粗波分复用器a:
分路器(同一波长)b:
波分复用器WDMc:
粗波分复用器CWDM三:
如何设计光缆系统1:
从以下方面来考虑a:
视频,数据,音频,网络,电话b:
单向还是双向c:
传输距离2:
选择是单模光缆还是多模光缆a:
距离b:
价格距离:
距离:
多模850nm(LED),距离达3km多模1300nm(LED),距离达6km单模1310nm(激光),距离达30km单模1550nm(激光),距离达60km价格:
价格:
单模光缆比多模光缆便宜单模光缆比多模光缆便宜光端机选型阐述光端机选型阐述一、前提:
光端机的选型必须就下面几大方面综一、前提:
光端机的选型必须就下面几大方面综合考虑合考虑能够实际使用的光缆芯数;能够实际使用的光缆芯数;需要传输的视频、音频、数据等信号的容量;需要传输的视频、音频、数据等信号的容量;传输距离;传输距离;工程量、工程繁简程度;工程量、工程繁简程度;设备互换及稳定性;设备互换及稳定性;维护、维修简便;维护、维修简便;Light-wave二、光端机选型原则:
二、光端机选型原则:
在光缆造价(包括熔接、光配线产品)和在光缆造价(包括熔接、光配线产品)和光端机造价之间达成一个平衡点。
光端机造价之间达成一个平衡点。
(一)、原则
(一)、原则1:
长距离光缆传输尽量采用大:
长距离光缆传输尽量采用大路数光端机路数光端机,少用光缆少用光缆在长距离光缆传输的情况下,应尽量采用大路数在长距离光缆传输的情况下,应尽量采用大路数(16路)视音频、数据复用光端机,或者采用链路)视音频、数据复用光端机,或者采用链路式级联光端机,虽然光端机造价有提高,但节路式级联光端机,虽然光端机造价有提高,但节省的光缆造价更高。
省的光缆造价更高。
因为对于长距离传输几十公里、上百公里,节省因为对于长距离传输几十公里、上百公里,节省光缆资源有着极其重要的价值!
光缆资源有着极其重要的价值!
例如:
节省一条例如:
节省一条100公里,公里,4芯单模光缆,节省光芯单模光缆,节省光缆的造价约为缆的造价约为28万元左右。
节省万元左右。
节省100公里公里8芯单模芯单模光缆则约为光缆则约为40万左右,这还未包括光缆接续熔接,万左右,这还未包括光缆接续熔接,挖沟等施工费用摊入。
挖沟等施工费用摊入。
例如典型应用:
三福高速光纤电视监控系统(最例如典型应用:
三福高速光纤电视监控系统(最远传输距离远传输距离200公里,最近传输距离公里,最近传输距离12公里),公里),以其中一段为例(见下图):
采用大路数链路式以其中一段为例(见下图):
采用大路数链路式级联光端机,主干缆级联光端机,主干缆1芯传输芯传输72路非压缩视频图象路非压缩视频图象+1路反向数据,前端分散点采用小光端机传输至路反向数据,前端分散点采用小光端机传输至集中点。
尽可能节省光缆,降低工程造价和工程集中点。
尽可能节省光缆,降低工程造价和工程量。
量。
但级联式光端机价格比普通点对点光端机较贵,但级联式光端机价格比普通点对点光端机较贵,互换性差,器件的可获得性较差。
由于采用互换性差,器件的可获得性较差。
由于采用CWDM技术,对激光器等光器件要求较高。
技术,对激光器等光器件要求较高。
链路级联式光端机传输的介绍链路级联式光端机传输的介绍下图采用下图采用8路视频路视频+1路反向数据链路级联式光端机。
路反向数据链路级联式光端机。
利用利用CWDM技术,充分利用光纤的带宽。
即通过开波段的技术,充分利用光纤的带宽。
即通过开波段的方式,在方式,在1芯光缆上,不断地增加传输容量。
如上图示,芯光缆上,不断地增加传输容量。
如上图示,通过开通过开7个波段,传个波段,传56路图象。
其中,每路图象。
其中,每1波段传波段传8路视频。
路视频。
一般地说来,一般地说来,CWDM可达可达8波(最多波(最多12波)。
由于,生产波)。
由于,生产周期,器件的可获得性,以及与自配套激光器的生产等方周期,器件的可获得性,以及与自配套激光器的生产等方面的考虑,建议最多采用面的考虑,建议最多采用8波。
个别情况下,采用波。
个别情况下,采用9波或波或10波。
波。
由于链路式光端机大多用于长途干线传输,可达上百公里。
所以,须对远端距离远的相应波段进行中继。
(二)、原则
(二)、原则2:
短距离、监控点分散:
短距离、监控点分散,采用小路数光采用小路数光端机端机在短距离(在短距离(13公里)传输、信号容量不大、各监公里)传输、信号容量不大、各监控点不便集中、且能够实际使用的光缆芯数足够的控点不便集中、且能够实际使用的光缆芯数足够的情况下,尽量多采用小路数(情况下,尽量多采用小路数(4路)视频、及音频、路)视频、及音频、数据复用光端机:
数据复用光端机:
短距离传输在条件允许的情况下应多使用光缆芯数,短距离传输在条件允许的情况下应多使用光缆芯数,虽然光缆及工程造价提高,但可大大节省的光端机虽然光缆及工程造价提高,但可大大节省的光端机造价。
造价。
例如典型应用:
长春一汽大众生产车间光纤电视监例如典型应用:
长春一汽大众生产车间光纤电视监控系统最远传输距离控系统最远传输距离2.8公里,公里,28个监控点(点分散个监控点(点分散不便集中),采用不便集中),采用1路视频路视频+1路反向数据复用光端路反向数据复用光端机。
机。
(三)、原则(三)、原则2:
短距离、监控点集中:
短距离、监控点集中即在短距离(即在短距离(13公里)传输、信号容量大、各公里)传输、信号容量大、各监控点集中、且能够实际使用的光缆芯数足够的监控点集中、且能够实际使用的光缆芯数足够的情况下,应尽量采用单波段传输容量大的视音频、情况下,应尽量采用单波段传输容量大的视音频、数据复用光端机,采用数据复用光端机,采用1310nm、1550nm波段:
波段:
因为对于数字光端机采用的时分复用方式来说,因为对于数字光端机采用的时分复用方式来说,单波段所能传输的容量越大,光端机的性价比就单波段所能传输的容量越大,光端机的性价比就越高。
比如:
越高。
比如:
10路视频路视频+1路双向数据复用光端机,路双向数据复用光端机,采用采用2个波段(个波段(1310/1550nm)传输,其中)传输,其中1310nm波段可传输波段可传输10路视频路视频+1路同向数据,路同向数据,1550nm传输传输1路反向数据,其性价比远高于路反向数据,其性价比远高于4路路视频视频+1路双向数据复用光端机。
路双向数据复用光端机。
光端机一般采用光端机一般采用1310nm、1550nm这两种光器件,这两种光器件,一来供货充足:
市场上都有现货,使得可替换性一来供货充足:
市场上都有现货,使得可替换性好;二来造价较便宜:
使得光端机造价降低,从好;二来造价较便宜:
使得光端机造价降低,从而降低整个工程造价。
而降低整个工程造价。
典型应用:
青海西宁监狱光纤电视监控系统典型应用:
青海西宁监狱光纤电视监控系统3个集个集中点距离监控中心中点距离监控中心12公里,每个集中点采用公里,每个集中点采用4芯芯光缆传输光缆传输24个视频图像个视频图像+12路对讲路对讲+1路报警数据,路报警数据,最终采用最终采用8路视频路视频+8路双向音频路双向音频+1路双向数据复路双向数据复用光端机。
用光端机。
(四)、原则(四)、原则4:
监控点集中,光缆资源紧缺:
监控点集中,光缆资源紧缺在光缆资源紧缺或是租用光缆、传输容量在光缆资源紧缺或是租用光缆、传输容量较大且集中的极端情况下,只能选择大路较大且集中的极端情况下,只能选择大路数(数(16路)视音频、数据复用光端机:
路)视音频、数据复用光端机:
(虽然这种用法有很大缺陷,比如造价较(虽然这种用法有很大缺陷,比如造价较高、维护难度较高、光器件互换性差等,高、维护难度较高、光器件互换性差等,但也只能这样做。
)但也只能这样做。
)典型应用一:
上海外环中环光纤电视监控系典型应用一:
上海外环中环光纤电视监控系统统传输距离只有传输距离只有1公里左右,共有公里左右,共有64路视频图路视频图像像+1路双向数据传输,但不允许重新布缆,路双向数据传输,但不允许重新布缆,只能用原有光缆中剩余的只能用原有光缆中剩余的1芯光缆传输,最芯光缆传输,最终采用终采用64路视频路视频+1路双向数据复用光端机。
路双向数据复用光端机。
典型应用二:
嘉兴中国银行光纤电视监控系统典型应用二:
嘉兴中国银行光纤电视监控系统共有共有18个储蓄所,传输距离为个储蓄所,传输距离为13公里,每个公里,每个储蓄所共有储蓄所共有16路视频图像路视频图像+8路对讲路对讲+2路电话路电话+100M计算机网络计算机网络+1路双向报警数据路双向报警数据+1路门禁控路门禁控制数据的信号需要传输至控制中心,但到每个储制数据的信号需要传输至控制中心,但到每个储蓄所的传输媒质是租用电信光缆中的一芯且只有蓄所的传输媒质是租用电信光缆中的一芯且只有一芯,最终采用一芯,最终采用16路视频路视频+8路双向音频路双向音频+2路双向路双向数据数据+1路路100MIP(2路电话采用路电话采用IP电话机通过电话机通过100M网络进行传输)。
网络进行传输)。
三、对于本系统中的光端机选型:
三、对于本系统中的光端机选型:
1、本系统先有条
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- 光纤 传输 系统 基础知识