光纤远程同步

光纤芯远程智能交换设备

介绍资料

西安纪辉电子科技有限公司

一、 光纤芯远程智能交换设备的应用领域

光纤芯远程智能交换设备主要应用于电力通信网中光缆网络的维护检修领域，是一种光缆维护检修的新技术。

电网智能化发展，必然需要一个畅通、高速率和高稳定性的电力通信网络支撑。建设智能电网的一个重要特征就是通信技术的支撑。智能电网对安全有了更高的要求，不仅要求安全、可靠尽量不出故障，而且要求在出了故障的前提下能够自愈。针对当前的光缆网络光节点分布分散、维护成本高、检修响应速度慢的现状，我们研发了光纤芯自动切换设备，从而提高光节点的链路切换效率和光通道测试自动化水平，降低光缆网络维护成本，以应对光网络运行维护工作，使之从故障管理向智能化配置管理转变。

二、 光纤芯远程交换设备的特点与功能

2.1光纤芯远程交换设备介绍

光纤芯远程交换设备由电源模块、中央处理模块、通信接口模块、光测试模块、纤芯交换模块和纤芯接口模块六大模块组成。

OASS设备外形尺寸为460*440*500mm（长*宽*高），重量为40公斤，可以安装在标准的19英寸通信机柜中。

中央处理模块由OASS设备的“大脑”，由CUP板和控制接口板组成。负责接收主站端发来的远程操作指令，并通过控制接

安装调测光纤同步数字（SDH）传输设备

（1）安装调测2.5G终端复用器TM的工程量：单位为端，包括复用侧1个2.5G

口和支路侧16个155M口。

（2）安装调测2.5G分插复用器ADM的工程量：单位为端，包括复用侧2个2.5G口和支路侧8个155M口。当支路超过8个时，每增加1个155M支路增加2个工

日。

（3）安装调测622M终端复用器TM的工程量：单位为端，包括复用侧1个622M

口和支路侧4个155M口。

（4）安装调测622M分叉复用器ADM的工程量：单位为端，包括复用侧2个622M口和支路侧2个155M口加63个2M口。当支路增加63个2M支路时，增加的工

日套用DS5-015子目；当支路增加1个155M支路时，增加3个工日。 （5）安装调测155M终端复用器TM工程量：单位为端，包括复用侧1个155M

口和支路侧63个2M口。当复用侧为电口时执行DS5-015子目。

DS5-015主要用于上下2M的跳级复用，

按照道理来讲如果扩容SDH，扩容63个2M，就要做1个DS5-015工日和63个

DS5-033工日

如果为新建SDH，则要看新建的SDH容量是否超过安装调测2.5/10G终端复用器TM/分插复用器的工程量，超过了则需要增加工日

光纤通信的特点

光纤通信以其独特的优越性成为当今信息传输的主要手段，与卫星通信、微波通信共同

支撑着全球通讯网，同时80﹪以上的信息在光纤中传送，光复用技术已极大地提高了网络的传输容量，而全光传送网将是光纤通信技术的发展方向。

1、 巨大的传输容量

这是光纤通信优于其他通信的最显著特点。现在光纤通信使用的频率为1014—1015Hz

数量级，比常用的微波频率高104—105倍，因而信息容量理论上比微波高出104—105倍。梯度多模光纤每公里带宽可达数GHz，单模光纤带宽可达数百THz数量级。

注：（1T=103G=106M=109K=1012单位常量）

2、 极低的传输衰耗

多模光纤在850nm波长下的衰减系数为0.8—2.0dB/Km，在1300 nm波长下的衰减系数

为0.8—1.5dB/Km ；单模光纤在1310nm波长下的衰减系数为0.3—0.45dB/Km，在1550nm波长下的衰减系数为0.2—0.28dB/Km。与其相比，同轴电缆对60MHz信号的衰耗为19dB/Km，市话电缆对4MHz信号的衰耗为20dB/Km，所以光纤传输比电缆传输中继距离要大得多。

3、 抗电磁干扰

光纤由介电材料制成，不怕电磁干扰，

第一章思考题与习题

1、光通信的发展经历了那三个阶段？

2、为什么说1970年是光纤通信的元年？高琨的主要贡献是什么？

3、什么是光纤通信？光纤通信有哪些优缺点？

4、光纤通信使用的波长和频率在什么范围？光纤通信采用的三个窗口是那三个？

5、激光的特点是什么？

6、光纤通信系统主要由哪几部分组成？简述各部分的主要作用。

7、光纤通信系统是怎样分类的？试简单比较数字光纤通信系统与模拟光纤通信系统的优缺点。

8、光纤通信向那些方面发展？

8、我国“十五”863计划中提出的光时代计划的指导思想是什么？

第二章习题与思考题

1、光纤由那几层构成，各层的主要作用是什么？

2、光纤是怎样分类的？

3、光纤的制造主要有哪三个过程？

4、分析光纤传光原理有哪些方法？使用这些方法的条件是什么？

5、什么是子午光线、斜光线、螺旋光线？

6、均匀光纤与包层的折射率分别为：n1＝1.5、 n2＝1.45，试计算： (1) 光纤芯与包层的相对折射率差Δ＝？ (2) 光纤的数值孔径NA=?

(3) 在1m长的光纤上，由于子午光线的光程差所引起的最大时延差Δτmax=?

光纤概论

一、光纤的材料和主要成分

光纤是光导纤维的缩写，是一种由玻璃或塑料制成的纤维作为光传导的工具。光纤的主要成分是SiO2，同时参杂极少量的铋或硼，为了改善光纤纤芯的折射率，实现光的全反射。 二、光纤的工作原理

光纤的传导是利用“光的全反射”。在日常生活中光在光纤中的传导损耗比电在电线中传导的损耗低得多，因此光纤被使用长距离传递。

三、光纤的结构和分类

光纤分三层：光纤的纤芯由玻璃经拉丝而成，因此它脆弱极易发生断裂，它位于光纤的中心，它的折射率高于纤芯的包成。中间是低折射率的包层，它的作用是有利于发生全反射，增加纤芯的机械强度。最外边是涂覆层，它的主要成分是环氧树脂和硅橡胶等高分子材料他，它的作用是增强光纤的柔韧性和老化特性。光纤按原材料分为：石英光纤，多成分玻璃光纤，塑料光纤，复合材料光纤。按光纤特性分为：弯曲损耗不敏感性单模光纤如：G657A1(B6a)/G657A2,G657B(B6b),非色散位移单模光纤如：G652B(B1.1),波长段扩展的非色散位移的单模光纤如G652D(B1.3)。还有多模光纤，单模光纤的特点：1.传输传输距离长（20—1

光纤常识

光纤已经成为远距离有线信号传输的主要手段，安装、维护光纤也是弱电人的基本功。光纤中涉及的理论知识、组件和铺设要点都很多，我们在这里作了一些梳理。

三种光

不是所有的光都能用于光纤中信号传播。光线中主要使用三种波长的光：850 nm、1300 nm、1550 nm。 用在哪里？

单模光纤使用的光波长为1310 nm或1550 nm，多模光纤使用的光波长多为850 nm。 单模与多模的区别

? 多模光纤的中心玻璃芯较粗(50或62.5 μm)，可传多种模式的光。但其模间色散较大，这就限制了传输数字信号的频率，因此多模光纤传输的距离就比较近，一般只有几公里。

? 单模光纤中心玻璃芯很细(芯径一般为9或10 μm)，只能传一种模式的光。因此，其模间色散很小，适用于远程通讯。 线皮的颜色

一个更简单的区分方式是，多模光纤外皮为橙色，单模光纤外皮为黄色。

色散与损耗

在单模光纤中，1310 nm光具有最小色散，1550 nm光具有最小损耗。

所以，损耗具体是多少？ 1310 nm : 0.35~0.5 dB/km 1550 nm : 0.2~0.3 dB/km 850 nm : 2.3~3.4 dB/km 光信号的敌人太多

光损耗是造成光纤信号

1.1

1、什么是光纤通信?

2、光纤通信的优点有哪些?

3、光纤通信的各发展阶段的特征是什么?

4、光通信系统工作波长为0.88mm,1.3mm和1.55mm，计算载波频率及单个光子能量。 5、假设数字通信系统能够在高达1%的载波频率下工作，试问在5GHz的微波载波和1.55m m的光载波上能传输多少64kb/s的话路？ 1.2

1、光纤通信系统由哪几部分组成?简述各部分的作用。 2、光纤通信的三个窗口指什么？ 3、光纤通信中对光源的要求是什么？ 4、光纤通信中对检测器的要求是什么？ 1.4

1、10mW的1310nm激光,其发送光功率为多少dBm?

2、某光纤损耗为10dB,计算光通过光纤后，功率减小多少?

3、0.8mm的光波以1mW的光功率入射到探测器，则探测器每秒接收的光子数是多少？ 4、设光纤的损耗为0.2dB/km,计算光功率下降一个数量级所对应的传输距离。如果光功率以exp(-aL)规律下降，计算a（in cm-1).

5、设有1.55mm的数字通信系统工作于1Gb/s,探测器接收的平均功率为(-40dBm).假设比特流中的1和0比特数相等，计算每个比特中的光子数。

6、画出比特率为2.5Gb/s的数字非归零（NRZ）比特流（

第2章光纤2.1 光纤结构和类型 2.1.1 光纤结构 2.1.2 光纤类型2.2...

第2章2.1.1 2.1.2 2.2

光纤光纤结构 光纤类型

2.1 光纤结构和类型

光纤传输原理 2.2.1 2.2.2 几何光学方法 光纤传输的波动理论

第2章光纤2.1 光纤结构和类型 2.1.1 光纤结构 2.1.2 光纤类型2.2...

2.3 光纤传输特性 2.3.1 2.3.2 2.3.3 光纤色散 光纤损耗 光纤标准和应用

第2章光纤2.1 光纤结构和类型 2.1.1 光纤结构 2.1.2 光纤类型2.2...

教学重点及难点 重点: 重点:分析光纤的导光原理； 一、分析光纤的导光原理； 理解光纤损耗和色散的概念 二、理解光纤损耗和色散的概念 ； 掌握光纤单模传输条件的计算公式。 三、掌握光纤单模传输条件的计算公式。

难点： 难点：光纤传输的波动理论

第2章光纤2.1 光纤结构和类型 2.1.1 光纤结构 2.1.2 光纤类型2.2...

2.1 光纤结构和类型2.1.1 光纤结构 光纤( 光纤(Optical Fiber)的典型结构是 ) 典型结构是 多层同轴圆柱体， 如图所示， 多层同轴圆柱体 ， 如图所示 ， 自内向外 由纤芯、包层和涂敷层三部分组成。

1-1 什么是光纤通信?

光纤通信是利用光导纤维传输光波信号的通信方式。 1-2 光纤通信工作在什么区，其波长和频率是什么?

目前使用的通信光纤大多数采用基础材料为SiO2的光纤。它是工作在近红外区，波长为0.8～1.8μm，对应的频率为167～375THz。 1-3 BL积中B和L分别是什么含义?

系统的通信容量用BL积表示，其含义是比特率—距离积表示，B为比特率，L为中继间距。

1-4 光纤通信的主要优点是什么?

光纤通信之所以受到人们的极大重视，是因为和其他通信手段相比，具有无以伦比的优越性。主要有：

(1) 通信容量大 (2) 中继距离远

(3) 抗电磁干扰能力强，无串话 (4) 光纤细，光缆轻

(5) 资源丰富，节约有色金属和能源。

光纤还具有均衡容易、抗腐蚀、不怕潮湿的优点。因而经济效益非常显著。 1-5 试画出光纤通信系统组成的方框图。

一个光纤通信系统通常由电发射机、光发射机、光接收机、电接收机和由光纤构成的光缆等组成。

第二章

2-11 有一介质，吸收系数为??0.32cm，透射光强分别为入射光强的10%、50%及80%时，介质的厚度各多少?

解：光束穿过厚度为z的介质后强度为

?1I?I0e??z

可得：

第2章光纤2.1 光纤结构和类型 2.1.1 光纤结构 2.1.2 光纤类型2.2...

第2章2.1.1 2.1.2 2.2

光纤光纤结构 光纤类型

2.1 光纤结构和类型

光纤传输原理 2.2.1 2.2.2 几何光学方法 光纤传输的波动理论

第2章光纤2.1 光纤结构和类型 2.1.1 光纤结构 2.1.2 光纤类型2.2...

2.3 光纤传输特性 2.3.1 2.3.2 2.3.3 光纤色散 光纤损耗 光纤标准和应用

第2章光纤2.1 光纤结构和类型 2.1.1 光纤结构 2.1.2 光纤类型2.2...

教学重点及难点 重点: 重点:分析光纤的导光原理； 一、分析光纤的导光原理； 理解光纤损耗和色散的概念 二、理解光纤损耗和色散的概念 ； 掌握光纤单模传输条件的计算公式。 三、掌握光纤单模传输条件的计算公式。

难点： 难点：光纤传输的波动理论

第2章光纤2.1 光纤结构和类型 2.1.1 光纤结构 2.1.2 光纤类型2.2...

2.1 光纤结构和类型2.1.1 光纤结构 光纤( 光纤(Optical Fiber)的典型结构是 ) 典型结构是 多层同轴圆柱体， 如图所示， 多层同轴圆柱体 ， 如图所示 ， 自内向外 由纤芯、包层和涂敷层三部分组成。